波長覆蓋范圍寬量子級聯(lián)激光器從波長設(shè)計原理上與常規(guī)半導(dǎo)體激光器不同，常規(guī)半導(dǎo)體激光器的激射波長受限于材料自身的禁帶寬度,，而QCL的激射波長是由導(dǎo)帶中子帶間的能級間距決定的,，可以通過調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級間距，從而改變QCL的激射波長,。從理論上講,，QCL可以覆蓋中遠紅外到THz波段。[2]單個激光器激射波長連續(xù)可調(diào)諧對于各種氣體的檢測,，需要激光器的波長精確平滑地從一個波長調(diào)諧到另一個波長,。對于特定氣體的檢測，波長更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線,，也稱為分子“指紋”,。另外，通過波長調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線,，可以用來作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn),。單個激光器的激射波長可以通過改變溫度和工作電流進行調(diào)諧，已有技術(shù)通過改變激光器的工作溫度,，得到波長9μm激光器中心頻率,，約為10cm-1。而使用外置光柵，可以得到更寬的波長調(diào)諧范圍,。 在大氣污染監(jiān)控中,，QCL能夠準(zhǔn)確檢測大氣中的微量成分，為環(huán)境保護提供有力支持,。陜西H2OQCL激光器工廠

    量子級聯(lián)激光理論的創(chuàng)立和量子級聯(lián)激光器的發(fā)明使中遠紅外波段高可靠,、高功率和高特征溫度半導(dǎo)體激光器的實現(xiàn)成為可能。一般而言,，量子級聯(lián)激光器系統(tǒng)包括量子級聯(lián)激光模塊,，控制模塊以及接口模塊。量子級聯(lián)激光器從結(jié)構(gòu)上來說,，可以分為分布反饋（DistributedFeedback）QCL,，F(xiàn)-P（Fabry-Perot）QCL和外腔（ExternalCavity）QCL。量子級聯(lián)激光器由于其獨特的設(shè)計原理使其具有如下的獨特優(yōu)勢：1：可以提供超寬的光譜范圍（midIRtoTHz）,。2：極好的波長可調(diào)諧性,。3：很高的輸出功率，同時也可以工作在室溫環(huán)境下,。目前國際上已研制出～19μm中遠紅外量子級聯(lián)激光器系統(tǒng),。隨著技術(shù)的進步，目前量子級聯(lián)激光器不但能以脈沖的方式工作,，而且可以在連續(xù)工作的方式輸出大功率激光,。激光模塊將QC激光器裝進一個氣密性封裝內(nèi)，比較大限度的保護了激光器的性能和壽命,。 遼寧HerriotQCL激光器供應(yīng)商針對部分疾病,目前已有許多基于 TDLAS 技術(shù)的無創(chuàng)檢測方法,且效果明顯,。

    氣體分析儀主要利用激光光譜技術(shù)，通過氣體對特定波長的激光吸收特性來檢測氣體濃度,。1.激光吸收光譜原理激光吸收光譜法基于不同氣體分子對特定波長的激光具有不同的吸收特性,。當(dāng)激光光束穿過氣體樣品時，特定氣體分子會吸收與其吸收光譜相匹配的激光波長,。通過測量吸收后的激光強度變化,，可以確定氣體的濃度。2.調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）是激光氣體分析儀**常用的技術(shù)之一,。其工作原理如下：激光光源：使用調(diào)諧半導(dǎo)體激光器作為光源,，能夠在特定的窄波段范圍內(nèi)快速調(diào)諧激光波長，精確匹配待測氣體的吸收峰,。氣體吸收過程：激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過待測氣體樣品,。由于特定氣體分子在特定波長處具有吸收峰，部分激光能量被吸收,，導(dǎo)致光強度減弱,。探測器測量：激光通過氣體后,，剩余的激光光強被探測器接收。探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,，測量激光強度的衰減,。信號處理與濃度計算：分析儀通過計算吸收光譜的強度和形狀,，使用朗伯-比爾定律（Beer-LambertLaw）來推導(dǎo)出氣體的濃度,。TDLAS技術(shù)的高分辨率和高靈敏度使其能夠準(zhǔn)確檢測低濃度的氣體。3.光聲光譜（PAS）光聲光譜（PhotoacousticSpectroscopy,。

    常見的溫室氣體光譜學(xué)檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)（NDIR）,、傅立葉變換光譜技術(shù)（FTIR）、差分光學(xué)吸收光譜技術(shù)（DOAS）,、差分吸收激光雷達技術(shù)（DIAL）,、可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)（OA-ICOS）,、光腔衰蕩光譜技術(shù)（CRDS）,、激光外差光譜技術(shù)（LHS）、空間外差光譜技術(shù)（SHS）等,。其中,，NDIR技術(shù)利用氣體分子對寬帶紅外光的吸收光譜強度與濃度成正比的關(guān)系，進行溫室氣體反演,，具有結(jié)構(gòu)簡單,、操作方便、成本低廉等優(yōu)點,，但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低,。FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖，并對干涉圖進行傅立葉積分變換,，從而獲得被測氣體紅外吸收光譜,，能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時監(jiān)測，適用于溫室氣體的本底,、廓線和時空變化測量及其同位素探測,，儀器系統(tǒng)較為復(fù)雜，價格比較昂貴,。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù),，能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測，儀器光譜分辨率較低,，易受水汽和氣溶膠的影響,。DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應(yīng)對氣體遙感探測的光譜技術(shù)，具有高精度,、遠距離,、高空間分辨等優(yōu)點,，系統(tǒng)較為復(fù)雜，成本較高,。TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源,，完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線。在光化學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域,，可調(diào)諧激光器可以用于研究分子結(jié)構(gòu)和生物過程,；

    工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化石燃料燃燒,、機動車尾氣排放等人類活動產(chǎn)生的過量溫室氣體加劇了全球氣候變暖,，研究和發(fā)展適用于不同空間、時間尺度的溫室氣體精確,、快速,、動態(tài)檢測技術(shù)是環(huán)境氣候研究的基礎(chǔ)和前提?；诠庾V學(xué)原理的氣體檢測技術(shù),，具有非接觸、快響應(yīng),、高靈敏,、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點，是目前溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流研究方向,。針對當(dāng)前溫室氣體點源,、面源、區(qū)域,、全球等尺度下的監(jiān)測需求,，綜合利用多種形式的光譜學(xué)測量手段，開展地面探測,、地基探測,、機載探測和星載探測四種典型光學(xué)觀測，獲取溫室氣體空間分布,、季節(jié)變化和年變化的特征和趨勢,，這對理解區(qū)域碳排放、掌握源匯信息,、研究環(huán)境氣候變化規(guī)律等具有重要意義,。二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）,、氧化亞氮（N2O）,、氫氟碳化合物（HFCs）、全氟碳化合物（PFCs）,、六氟化硫（SF6）,，其中后三種氣體造成溫室效應(yīng)的能力強,，但從對全球升溫的貢獻百分比來說，CO2,、CH4和N2O三大主要溫室氣體所占的比例大,，它們對全球變暖的總體貢獻占到77%，濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢,。 QCL相比其它激光器具有體積小,、重量輕的特點，其攜帶方便,，便于系統(tǒng)化和集成化,。遼寧N2OQCL激光器工廠

可調(diào)諧激光器的廣波長調(diào)諧能力和高精度控制特性,，使其在多個領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力,。陜西H2OQCL激光器工廠

    除了氣體檢測外，帶間級聯(lián)激光器也可用于***領(lǐng)域中,。紅外半導(dǎo)體激光器由于體積小,、效率高、易調(diào)制,、環(huán)境適應(yīng)強等優(yōu)點在***領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,。紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈已經(jīng)從***代紅外尋的制導(dǎo)向第四代3～5μm中紅外波段凝視成像制導(dǎo)發(fā)展，該技術(shù)**提高了紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的靈敏度和抗干擾能力,，使其獲得了更遠的攻擊距離,。此外，中紅外波段還可以應(yīng)用于工業(yè)過程控制,、臨床呼吸診斷,、紅外景象投影、醫(yī)學(xué)醫(yī)療和化學(xué)生物威脅探測等領(lǐng)域中,；還可以作為光發(fā)射機進行通信,，實現(xiàn)自由空間內(nèi)的信息傳輸。目前,，可以實現(xiàn)中紅外波段激光器的主要技術(shù)手段包括一類（type-Ⅰ）量子阱（QW）銻化鎵（GaSb）基的激光器及其形成的一類級聯(lián)量子阱激光器,。此外還有目前在長波紅外和太赫茲波段非常熱門的量子級聯(lián)激光器。本文重點介紹帶間級聯(lián)激光器,。 陜西H2OQCL激光器工廠