QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL(上圖),、DFB-QCL(中圖)和ECqcL(下圖),。增益介質(zhì)顯示為灰色,,波長選擇機制為藍(lán)色,,鍍膜面為橙色,輸出光束為紅色,。1.**簡單的結(jié)構(gòu)是F-P腔激光器(FP-QCL),。在F-P結(jié)構(gòu)中,切割面為激光提供反饋,,有時也使用介質(zhì)膜以優(yōu)化輸出,。2.第二種結(jié)構(gòu)是在QC芯片上直接刻分布反饋光柵。這種結(jié)構(gòu)(DFB-QCL)可以輸出較窄的光譜,,但是輸出功率卻比FP-QCL結(jié)構(gòu)低很多,。通過**大范圍的溫度調(diào)諧,DFB-QCL還可以提供有限的波長調(diào)諧(通過緩慢的溫度調(diào)諧獲得10~20cm-1的調(diào)諧范圍,,或者通過快速注進(jìn)電流加熱調(diào)諧獲得2~3cm-1的范圍),。3.第三種結(jié)構(gòu)是將QC芯片和外腔結(jié)合起來,形成ECqcL,。這種結(jié)構(gòu)既可以提供窄光譜輸出,,又可以在QC芯片整個增益帶寬上(數(shù)百cm-1)提供快調(diào)諧(速度超過10ms)。由于ECqcL結(jié)構(gòu)使用低損耗元件,,因此它可在便攜式電池供電的條件下高效運作,。 在光譜學(xué)領(lǐng)域,可調(diào)諧激光器可以用于精確測量物質(zhì)的光譜特性,;貴州CO2QCL激光器供應(yīng)商
中遠(yuǎn)紅外波段包含了兩個重要的大氣窗口3-5μm和8-13μm波段,,很多氣體的特征吸收峰都在這個波段,如NO,、CO,、CO2、NH3,、SO2,、SO3等,還有一些人體疾病如糖尿病,、,、胸、肺、精神疾病等特征氣體的吸收譜線也處于此波段,,如圖4,。不同氣體的特征吸收峰基于QCL的檢測系統(tǒng),具有體積小,、檢測速度快、精確度高等特點,,可以廣泛的應(yīng)用在環(huán)境檢測,、痕量氣體檢測、醫(yī)療診斷等方面,,基于QCL的氣體檢測系統(tǒng)是QCL重要的應(yīng)用之一,,如氣體檢測系統(tǒng)如圖5。相比于傳統(tǒng)的氣體檢測技術(shù)(電化學(xué)檢測,、氣相色譜分析,、紅外LED),量子級聯(lián)激光器在氣體檢測的優(yōu)勢如下:1,、量子級聯(lián)激光器具有很窄的光譜線寬,,可以獲得氣體分子、原子光譜線中精細(xì)結(jié)構(gòu),,因此基于量子級聯(lián)激光器的氣體檢測系統(tǒng)分辨率要遠(yuǎn)高于其他光譜檢測方法,,而且系統(tǒng)中不需要分光器件,可以通過調(diào)諧QCL的波長,,就可在光電探測器中直接得到其吸收光譜,。2、QCL的光束質(zhì)量好,,其出射光的發(fā)散角小,,可以利用光的反射來設(shè)計光學(xué)長程池從而增加系統(tǒng)的吸收光程,進(jìn)而就可以提高系統(tǒng)的靈敏度,,這對于低濃度的氣體檢測十分有效,。 浙江SF6QCL激光器價格DFB激光器由于具有良好的單色性,窄線寬特性和頻率調(diào)諧特性,。
TDLAS能實現(xiàn)"原位,、連續(xù)、實時測量",,環(huán)境適應(yīng)力強,,易于設(shè)備的小型化。因此可以掙脫實驗室的束縛,,在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中大展拳腳,。比如大氣環(huán)境在線監(jiān)測、發(fā)動機效率檢測,、汽車尾氣測量,、工業(yè)過程氣體實時監(jiān)測等等,。TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長調(diào)諧特性,可獲得被選定的待測氣體特征吸收峰的吸收光譜,,從而對氣體定性或者定量的分析,。每種氣體分子的吸收峰受其他氣體吸收干擾很小,所以也稱之為"分子的指紋峰"TDLAS技術(shù)簡單來說就是這些氣體"分子指紋"的識別系統(tǒng),,具有很強的選擇性,。此外,TDLAS的檢測靈敏度也是較高的,,不過檢出限能達(dá)到怎樣的量級,,就和所用光源有著很大的關(guān)系。常見的污染氣體的"指紋峰"主要集中在4μm-10μm,,基本是中紅外的天下,,所以,作為中紅外激光光源的QCL,,則可展現(xiàn)性能優(yōu)勢,。再加之高輸出功率,檢出限可達(dá)到ppb,,甚至ppt級別,。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達(dá)到的水平,整整高出了3~6個量級,。
在現(xiàn)代民用領(lǐng)域,,QCL激光器(量子級聯(lián)激光器)作為紅外對抗系統(tǒng)的重要組成部分,正逐漸顯示出其不可或缺的地位,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,,以及對安全和效率的日益重視,QCL激光器在紅外對抗中的應(yīng)用案例層出不窮,,展現(xiàn)出其的性能和的適用性,。以某國家的防空系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)在面對敵方導(dǎo)彈威脅時,,采用了QCL激光器紅外對抗技術(shù),。這一技術(shù)通過精確發(fā)射特定波長的激光,成功地干擾了敵方導(dǎo)彈的紅外尋的系統(tǒng),,顯著提高了防空能力,。通過這種方式,防空系統(tǒng)不僅能夠有效保護(hù)關(guān)鍵設(shè)施的安全,,還能夠降低潛在的經(jīng)濟(jì)損失,。這一成功應(yīng)用案例展示了QCL激光器在實際戰(zhàn)斗環(huán)境中的高效性和實用性,同時也反映了現(xiàn)代中科技應(yīng)用的重要性。 QCL會被集成到光譜儀中,,完成紅外光譜檢測,。QCL被認(rèn)為是中遠(yuǎn)紅外范圍內(nèi)氣體檢測的優(yōu)勢光源。
可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)技術(shù)主要是利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長隨注入電流改變的特性實現(xiàn)對分子的單個或幾個距離很近很難分辨的吸收線進(jìn)行測量,。TDLAS通常是用單一窄帶的激光頻率掃描一條**的氣體吸收線,。為了實現(xiàn)比較高的選擇性,分析一般在低壓下進(jìn)行,,這時吸收線不會因為壓力而加寬,。這種測量方法是Hinkley和Reid提出的,現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成為了非常靈敏和常用的大氣中痕量氣體的監(jiān)測技術(shù),。具有高靈敏度,、實時,、動態(tài),、多組分同時測量的優(yōu)點。由于半導(dǎo)體激光器的高單色性,,可以利用待測氣體分子的一條孤立的吸收譜線進(jìn)行測量,,避免了不同分子光譜的交叉干擾,從而準(zhǔn)確的鑒別出待測氣體,??烧{(diào)諧紅外激光光譜技術(shù)獨特的優(yōu)勢以及在許多領(lǐng)域有著潛在的重要應(yīng)用價值,是近年來非常熱門的研究領(lǐng)域之一,??烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光器,目前常用于TDLAS技術(shù)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器包括:法珀(Fabry-Perot)激光器,、分布反饋式(DistributedFeedback)半導(dǎo)體激光器,、分布布喇格反射(DistributedBraggreflector)激光器、垂直腔表面發(fā)射(Vertical-cavitysurface-emitting)激光器和外腔調(diào)諧半導(dǎo)體激光器,。 提供從QCL光源,、MCT探測器等模塊組件,再到激光氣體分析系統(tǒng)的全套解決方案,。貴州CO2QCL激光器供應(yīng)商
基于光譜學(xué)原理的氣體檢測技術(shù),,有非接觸、快響應(yīng),、高靈敏,、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,是監(jiān)測技術(shù)的主流研究方向,。貴州CO2QCL激光器供應(yīng)商
QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL,、DFB-QCL和ECqcL。增益介質(zhì)顯示為灰色,波長選擇機制為藍(lán)色,,鍍膜面為橙色,,輸出光束為紅色。1.簡單的結(jié)構(gòu)是F-P腔激光器(FP-QCL),。在F-P結(jié)構(gòu)中,,切割面為激光提供反饋,有時也使用介質(zhì)膜以優(yōu)化輸出,。2.第二種結(jié)構(gòu)是在QC芯片上直接刻分布反饋光柵,。這種結(jié)構(gòu)(DFB-QCL)可以輸出較窄的光譜,但是輸出功率卻比FP-QCL結(jié)構(gòu)低很多,。通過大范圍的溫度調(diào)諧,,DFB-QCL還可以提供有限的波長調(diào)諧(通過緩慢的溫度調(diào)諧獲得10~20cm-1的調(diào)諧范圍,或者通過快速注進(jìn)電流加熱調(diào)諧獲得2~3cm-1的范圍),。3.第三種結(jié)構(gòu)是將QC芯片和外腔結(jié)合起來,,形成ECqcL。這種結(jié)構(gòu)既可以提供窄光譜輸出,,又可以在QC芯片整個增益帶寬上(數(shù)百cm-1)提供快調(diào)諧(速度超過10ms),。由于ECqcL結(jié)構(gòu)使用低損耗元件,因此它可在便攜式電池供電的條件下高效運作,。 貴州CO2QCL激光器供應(yīng)商