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1994年4月,，貝爾實(shí)驗(yàn)室在《科學(xué)》上報(bào)道了***個(gè)子帶間量子級聯(lián)激光器。帶間級聯(lián)和量子級聯(lián)激光器的研究都源于早期對于半導(dǎo)體超晶格的研究以及通過子帶間躍遷實(shí)現(xiàn)激光器的探索,。在帶間級聯(lián)激光器提出的2～3年內(nèi)，空穴注入?yún)^(qū)就已經(jīng)提出并加入到了帶間級聯(lián)激光器的結(jié)構(gòu)中。同時(shí)，W型二類量子阱的概念也被提出，并取代了原先的單邊型的二類量子阱,。空穴注入?yún)^(qū)和W型有源區(qū)的設(shè)計(jì)直到***也一直被采用,。1997年,，由休斯頓大學(xué)和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室合作完成的***臺(tái)可達(dá)170K低溫工作的帶間級聯(lián)激光器被報(bào)道出來,，此后，對于二類量子阱的研究也取得了一定進(jìn)展,，而帶間級聯(lián)激光器也在1998～2000年工作溫度逐漸提...

2002年之后，帶間級聯(lián)激光器在美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）取得了更加快速的發(fā)展,，在低閾值電流,、高工作溫度以及長波長等方向上都取得了矚目的成果。其中**重要的是2005年,，研究人員制作出的單縱模分布反饋式激光器（DFB）可以實(shí)現(xiàn)甲烷氣體的檢測,。并于2007年交付美國國家航空航天局（NASA）的好奇號進(jìn)行火星的甲烷探測。2008年,，美國海軍實(shí)驗(yàn)室（NRL）經(jīng)過多年優(yōu)化和發(fā)展,，終于實(shí)現(xiàn)了里程碑式的***臺(tái)室溫連續(xù)激射的帶間級聯(lián)激光器，連續(xù)波**高工作溫度可達(dá)319K,，激射波長為μm,。2011年，美國海軍實(shí)驗(yàn)室在材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,，又進(jìn)一步提出了“載流子再平衡”的概念,，解決了有源區(qū)中電子和...

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(yuǎn)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(shí)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(dú)特的設(shè)計(jì)原理使其具有如下的獨(dú)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(shí)也可以工作在室溫環(huán)境下,。目前國際上已研制出～19μm中遠(yuǎn)紅外量子級聯(lián)...

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(yuǎn)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(shí)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(dú)特的設(shè)計(jì)原理使其具有如下的獨(dú)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(shí)也可以工作在室溫環(huán)境下,。目前國際上已研制出～19μm中遠(yuǎn)紅外量子級聯(lián)...

TDLAS能實(shí)現(xiàn)"原位,、連續(xù)、實(shí)時(shí)測量",，環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng),，易于設(shè)備的小型化。因此可以掙脫實(shí)驗(yàn)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(dòng)機(jī)效率檢測,、汽車尾氣測量,、工業(yè)過程氣體實(shí)時(shí)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(qiáng)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...

近年來,，激光技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇。作為激光領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,，量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的問世,，將為用戶解決一系列實(shí)際問題，推動(dòng)高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新與應(yīng)用,。量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器是一種新型激光器,，能夠在更的波長范圍內(nèi)輸出高效激光，相比傳統(tǒng)激光器,，其能量轉(zhuǎn)換效率更高,，體積更小，且具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性,。這些優(yōu)勢使得量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景,。首先，在通信領(lǐng)域,，量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性,。隨著5G和未來6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,，對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾印Ａ孔蛹壜?lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高頻率輸出能力,，為光纖通信提供了強(qiáng)有力的支持,，幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)更低延遲和更高...

痕量氣體檢測對于很多領(lǐng)域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程監(jiān)測,、燃燒流場診斷,、人體呼吸氣體檢測等等。而紅外光譜為分子的振動(dòng)躍遷光譜,因此在檢測技術(shù)中,“紅外激光光譜法”是目前受到較多關(guān)注的主流方法之一,。不同于傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、非分散紅外光譜(NDIR)這些“紅外光譜”同門,紅外激光光譜配置的不是寬帶光源,而是高單色性的紅外激光,。有著更高的光譜分辨率,、可以實(shí)現(xiàn)長光程檢測、不需要額外分光部件,儀器能夠進(jìn)一步小型化等等優(yōu)點(diǎn),。按波段來分的話,紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個(gè)波段,。相對于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外要...

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(jī)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(shí)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...

在環(huán)境污染分子的監(jiān)測分析中,，典型的應(yīng)用有,、、,。近紅外光譜的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是壓力加寬不是一個(gè)很大的問題,，因此可以在近大氣壓或開放光程工作。缺點(diǎn)是有許多分子在該譜區(qū)沒有吸收,，雖然在測量復(fù)雜混合物時(shí),，這也許是一個(gè)優(yōu)點(diǎn),。中紅外波段工作在3－13μm的“指紋”區(qū)，是氣體分子基帶吸收,。這個(gè)波段分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外波段要大幾個(gè)量級,。如：CH4在，理論檢測下限可達(dá),；CO在,，理論檢測可達(dá)。通常分子在這個(gè)波段的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜譜線非常豐富密集,，典型的光譜線寬約為2×10－3cm－1（~60MHz）,。中紅外波段激光光譜技術(shù)目前主要受到激光光源的限制，但近幾年來,，隨著紅外激光技術(shù)的發(fā)展和新型中紅外相干光源技術(shù)...

量子級聯(lián)激光器是基于多個(gè)量子阱異質(zhì)結(jié)中掩埋次能級躍遷的單極半導(dǎo)體注入激光器,，它們是通過能帶工程并通過分子束外延生長方法得到的。QCL激光器的輸出波長依賴于量子阱和作用區(qū)掩埋層的厚度而不是激光材料的能級,。由于QCL輸出波長不受帶隙寬度的限制,，因而能夠被制成在中紅外波長區(qū)較寬范圍里輸出。QCL的輸出波長區(qū)可以從μm到60μm,，激光輸出功率可以達(dá)到幾個(gè)mW,。QCL在脈沖工作方式下可以工作在室溫下，并且已經(jīng)被用于痕量氣體的光譜檢測,，但由于脈沖激光固有特點(diǎn)使其線寬相對較寬,。雖然單模連續(xù)輸出DFB－QCL已早有報(bào)道，但到目前為止,，還沒有痕量氣體檢測的報(bào)道,。鑒于目前中紅外光譜區(qū)傳統(tǒng)激光技術(shù)存在的...

作為半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑，量子級聯(lián)激光器（QCL）使中遠(yuǎn)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(shí)現(xiàn)成為可能,，為氣體分析等中紅外應(yīng)用提供了新型光源，因此QCL日益受到關(guān)注,。尤其是近10年,，越來越多的科研人員開始研究QCL在氣體檢測方面的應(yīng)用，使得它的優(yōu)勢和潛力被更多的認(rèn)識和挖掘,。中遠(yuǎn)紅外量子級聯(lián)激光器（QCL）眾所周知,，QCL屬于新一代半導(dǎo)體激光器，它的特性不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器,。用中科院半導(dǎo)體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋,，應(yīng)該更加形象。首先是量子含義，是指激光器由納米級厚度的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)超薄層構(gòu)成,，利用量子限制效應(yīng),，通過調(diào)節(jié)每層材料的厚度和子帶間距，從而調(diào)節(jié)波長...

**QCL激光器：寧波寧儀信息技術(shù)有限公司,，照亮創(chuàng)新之路的科技之光**寧波寧儀信息技術(shù)有限公司,，在QCL（量子級聯(lián)激光器）這一高科技領(lǐng)域內(nèi)，猶如一顆璀璨的明星,，熠熠生輝,。我們專注于為客戶提供性能、高度定制化的激光器解決方案,，致力于推動(dòng)科技進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)升級,。**產(chǎn)品優(yōu)勢：性能，科技前沿**我們的QCL激光器,，得益于先進(jìn)的量子級聯(lián)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了前所未有的高功率輸出，確保了激光的穩(wěn)定性和可靠性,。這一技術(shù)突破，不僅提升了激光器的轉(zhuǎn)換效率,，更將光譜線寬壓縮至極窄范圍,，為用戶帶來了前所未有的精細(xì)度和高效性。與此同時(shí),，我們積極響應(yīng)國家國產(chǎn)化號召,，通過自主研發(fā)與自主生產(chǎn)，大幅度降低了成本,，提升了產(chǎn)品的...

在性價(jià)比方面,，QCL激光器同樣表現(xiàn)質(zhì)量。盡管其技術(shù)含量較高,，但隨著生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步以及市場需求的上升,，QCL激光器的制造成本逐漸降低，使得越來越多的客戶能夠享受到這一先進(jìn)技術(shù)所帶來的好處,。我們始終堅(jiān)持為客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品,，確保每一臺(tái)QCL激光器都經(jīng)過嚴(yán)格的測試和質(zhì)量控制，以滿足不同客戶的需求,。創(chuàng)新性是QCL激光器在市場中脫穎而出的另一個(gè)關(guān)鍵因素,。我們不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，以提升QCL激光器的性能,，從而適應(yīng)不斷變化的市場需求,。無論是在新材料的應(yīng)用，還是在激光器設(shè)計(jì)的優(yōu)化上，我們都力求為客戶提供前沿的技術(shù)解決方案,。此外,，我們還關(guān)注如何提升激光器的耐用性和穩(wěn)定性，以確保其在各種工況下的可...

QCL激光器,，得益于先進(jìn)的量子級聯(lián)技術(shù),，實(shí)現(xiàn)了前所未有的高功率輸出，確保了激光的穩(wěn)定性和可靠性,。這一技術(shù)突破,，不僅提升了激光器的轉(zhuǎn)換效率，更將光譜線寬壓縮至極窄范圍,，為用戶帶來了前所未有的度和高效性,。與此同時(shí)，我們積極響應(yīng)國家國產(chǎn)化號召,，通過自主研發(fā)與自主生產(chǎn),，大幅度降低了成本，提升了產(chǎn)品的性價(jià)比,，讓用戶能夠以更加實(shí)惠的價(jià)格,，享受到的激光解決方案。 QCL激光器的又一大亮點(diǎn),。無論是光譜分析,、材料加工，還是其他需要高功率激光支持的應(yīng)用場景,，我們的QCL激光器都能輕松應(yīng)對,，展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和市場競爭力。 量子級聯(lián)激光器是一種新型半導(dǎo)體激光器,，體積小,、壽命長等特點(diǎn)，其工作原理卻和傳統(tǒng)半...

紅外激光光譜學(xué)獨(dú)特的優(yōu)勢以及在許多領(lǐng)域有著潛在的重要應(yīng)用價(jià)值,，是近年來非常熱門的研究領(lǐng)域之一,。主要的應(yīng)用有：(1)高選擇性，高分辨率的光譜技術(shù),，由于分子光譜的“指紋”特征,，它不受其它氣體的干擾。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢,。(2)它是一種對所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術(shù),，同樣的儀器可以方便的改成測量其它組分的儀器，只需要改變激光器和標(biāo)準(zhǔn)氣,。由于這個(gè)特點(diǎn),，很容易就能將其改成同時(shí)測量多組分的儀器,。(3)它具有速度快，靈敏度高的優(yōu)點(diǎn),。在不失靈敏度的情況下,，其時(shí)間分辨率可以在ms量級。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有：分子光譜研究,、工業(yè)過程監(jiān)測控制,、燃燒過程診斷分析、發(fā)動(dòng)機(jī)效率和機(jī)...

近年來,，激光技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇,。作為激光領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的問世,，將為用戶解決一系列實(shí)際問題,，推動(dòng)高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新與應(yīng)用。量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器是一種新型激光器,，能夠在更的波長范圍內(nèi)輸出高效激光,，相比傳統(tǒng)激光器，其能量轉(zhuǎn)換效率更高,，體積更小,，且具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性。這些優(yōu)勢使得量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景,。首先,，在通信領(lǐng)域，量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性,。隨著5G和未來6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾?。量子級?lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高頻率輸出能力,，為光纖通信提供了強(qiáng)有力的支持，幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)更低延遲和更高...

在性價(jià)比方面,，QCL激光器同樣表現(xiàn)質(zhì)量,。盡管其技術(shù)含量較高，但隨著生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步以及市場需求的上升,，QCL激光器的制造成本逐漸降低,，使得越來越多的客戶能夠享受到這一先進(jìn)技術(shù)所帶來的好處。我們始終堅(jiān)持為客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品,，確保每一臺(tái)QCL激光器都經(jīng)過嚴(yán)格的測試和質(zhì)量控制,，以滿足不同客戶的需求。創(chuàng)新性是QCL激光器在市場中脫穎而出的另一個(gè)關(guān)鍵因素,。我們不斷進(jìn)行技術(shù)研發(fā),，以提升QCL激光器的性能，從而適應(yīng)不斷變化的市場需求。無論是在新材料的應(yīng)用,，還是在激光器設(shè)計(jì)的優(yōu)化上,，我們都力求為客戶提供前沿的技術(shù)解決方案。此外,，我們還關(guān)注如何提升激光器的耐用性和穩(wěn)定性,，以確保其在各種工況下的可...

近年來，激光技術(shù)的快速發(fā)展為各行業(yè)帶來了前所未有的機(jī)遇,。作為激光領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破,，量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器的問世，將為用戶解決一系列實(shí)際問題,，推動(dòng)高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新與應(yīng)用,。量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器是一種新型激光器，能夠在更的波長范圍內(nèi)輸出高效激光,，相比傳統(tǒng)激光器,，其能量轉(zhuǎn)換效率更高，體積更小,，且具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性,。這些優(yōu)勢使得量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的前景。首先,，在通信領(lǐng)域,，量子級聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。隨著5G和未來6G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,，對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾?。量子級?lián)激光驅(qū)動(dòng)器的高頻率輸出能力，為光纖通信提供了強(qiáng)有力的支持,，幫助運(yùn)營商實(shí)現(xiàn)更低延遲和更高...

帶間級聯(lián)激光器（ICL）是實(shí)現(xiàn)3～5μm波段中紅外激光器的重要前沿,，其在半導(dǎo)體光電器件技術(shù)、氣體檢測,、醫(yī)學(xué)醫(yī)療以及自由空間光通信等領(lǐng)域具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值,。近年來，半導(dǎo)體帶間級聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設(shè)計(jì)方法和激光器制備**技術(shù)得到迅速提升,。帶間級聯(lián)激光器是一種以?族體系為主,，通過量子工程的能帶設(shè)計(jì)及其材料外延、工藝制作而成的可以工作于中紅外波段的激光器,。由于結(jié)合了傳統(tǒng)的量子阱激光器較長的上能級載流子復(fù)合壽命,，以及量子級聯(lián)激光器（QCL）通過級聯(lián)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)較高內(nèi)量子效率的優(yōu)點(diǎn)，在中紅外波段具有較大的優(yōu)勢,。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰,，對于氣體分子而言,，在中紅外波...

相比較與其它激光器，量子級聯(lián)激光器的優(yōu)點(diǎn)如下：1)中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段出射,；在QCL發(fā)明之前,，半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長主要在可見光和近紅外波段，當(dāng)我們需要使用中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段的激光時(shí),，半導(dǎo)體激光器對此則有些無能為力,，不同體系激光器激射波長范圍如圖3。QCL的發(fā)明,，使得半導(dǎo)體激光器也能激射出中遠(yuǎn)紅外和太赫茲波段的激光,。如圖3.不同激光器發(fā)光范圍[15]2)寬波長范圍；QCL激射波長取決于子帶間能量差,，可以通過設(shè)計(jì)量子阱層厚度來實(shí)現(xiàn)波長控制,，所以量子級聯(lián)激光器的激射波長范圍極寬（約3-250μm），并且可以根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)特定波長的激光輸出,。3)體積?。籕CL相比其它激光器如：一氧化...

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(jī)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(shí)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...

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類對于大自然的干擾和對環(huán)境的破壞愈發(fā)嚴(yán)重,，無論是酸雨等氣候?yàn)?zāi)害,、亦或是全球氣候變暖、還是霧霾現(xiàn)象頻發(fā),，都嚴(yán)重的影響著人們的生存環(huán)境,。各國科學(xué)家對環(huán)境監(jiān)控都十分重視,。2008年，正值北京奧運(yùn)會(huì)舉辦之際,，美國普林斯頓科研小組利用量子級聯(lián)激光器搭建了開路式氣體檢測系統(tǒng),，對北京進(jìn)行了空氣質(zhì)量評估?！癏IPPO”項(xiàng)目（由美國國家科學(xué)基金會(huì)（NSF）和美國國家海洋和大氣局（NOAA）支持）和“CalNEX”項(xiàng)目（由美國加州空氣資源局（CARB）和NOAA支持）正在開展溫室氣體的相關(guān)研究工作,。[2]工業(yè)監(jiān)控在石油化工、金屬冶煉,、礦山開采等行業(yè)生產(chǎn)過程中,，通過檢測產(chǎn)生的相應(yīng)氣體的...

TDLAS（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術(shù)利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的特性，通過調(diào)制激光器的波長,，使其掃描被測氣體分子的吸收峰,，從而實(shí)現(xiàn)對氣體分子濃度的測量。該技術(shù)通過紅外吸收來測量激光通過被測氣體時(shí)被吸收的數(shù)量,，具有高精度和無接觸的特點(diǎn),。調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜（TDLAS）技術(shù)是激光吸收光譜（LAS）技術(shù)的一種。根據(jù)激光器的不同驅(qū)動(dòng)形式,，激光吸收光譜（LAS）技術(shù)可以分為：直接吸收法和調(diào)制吸收法,。這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)：直接吸收法：需要鎖定激光器驅(qū)動(dòng)電流，不需加載2f諧波信號,，結(jié)構(gòu)簡單,，成本低，但容易受干擾,，尤其是低頻干擾,，所以靈敏度相...

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(shí),，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(shí)際戰(zhàn)斗環(huán)境中的高效性和實(shí)用性，同時(shí)也反映了現(xiàn)代中科技應(yīng)用的重要性,。 ...

在環(huán)境污染分子的監(jiān)測分析中,，典型的應(yīng)用有、,、,。近紅外光譜的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是壓力加寬不是一個(gè)很大的問題，因此可以在近大氣壓或開放光程工作,。缺點(diǎn)是有許多分子在該譜區(qū)沒有吸收,，雖然在測量復(fù)雜混合物時(shí)，這也許是一個(gè)優(yōu)點(diǎn),。中紅外波段工作在3－13μm的“指紋”區(qū),，是氣體分子基帶吸收。這個(gè)波段分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外波段要大幾個(gè)量級,。如：CH4在,，理論檢測下限可達(dá)；CO在,，理論檢測可達(dá),。通常分子在這個(gè)波段的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)光譜譜線非常豐富密集，典型的光譜線寬約為2×10－3cm－1（~60MHz）,。中紅外波段激光光譜技術(shù)目前主要受到激光光源的限制,，但近幾年來，隨著紅外激光技術(shù)的發(fā)展和新型中紅外相干光源技術(shù)...

TDLAS技術(shù)具有高靈敏度,、高光譜分辨率,、快速響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣體的痕量探測,。利用氣體吸收譜線隨溫度,、氣壓等因素變化的特性，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對氣體體系溫度,、濃度,、速度和流量等參數(shù)的測量。無干擾,、低價(jià),、可小型化等是TDLAS技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)。我們致力于發(fā)展高速（微秒級）,、高靈敏（ppb級）,、可攜帶式的基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的氣體測量技術(shù)方法,，拓展在航空航天,、石油化工和燃燒等領(lǐng)域的應(yīng)用,。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...

TDLAS（TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy）技術(shù)利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的特性,，通過調(diào)制激光器的波長,，使其掃描被測氣體分子的吸收峰，從而實(shí)現(xiàn)對氣體分子濃度的測量,。該技術(shù)通過紅外吸收來測量激光通過被測氣體時(shí)被吸收的數(shù)量,，具有高精度和無接觸的特點(diǎn)。調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜（TDLAS）技術(shù)是激光吸收光譜（LAS）技術(shù)的一種,。根據(jù)激光器的不同驅(qū)動(dòng)形式,，激光吸收光譜（LAS）技術(shù)可以分為：直接吸收法和調(diào)制吸收法。這兩種技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)：直接吸收法：需要鎖定激光器驅(qū)動(dòng)電流,，不需加載2f諧波信號,，結(jié)構(gòu)簡單，成本低,，但容易受干擾,，尤其是低頻干擾，所以靈敏度相...

痕量氣體檢測對于很多領(lǐng)域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測,、工業(yè)過程監(jiān)測,、燃燒流場診斷、人體呼吸氣體檢測等等,。而紅外光譜為分子的振動(dòng)躍遷光譜,因此在檢測技術(shù)中,“紅外激光光譜法”是目前受到較多關(guān)注的主流方法之一,。不同于傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、非分散紅外光譜(NDIR)這些“紅外光譜”同門,紅外激光光譜配置的不是寬帶光源,而是高單色性的紅外激光,。有著更高的光譜分辨率,、可以實(shí)現(xiàn)長光程檢測、不需要額外分光部件,儀器能夠進(jìn)一步小型化等等優(yōu)點(diǎn),。按波段來分的話,紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個(gè)波段,。相對于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線的強(qiáng)度比近紅外要...

直接吸收光譜技術(shù)是通過調(diào)諧激光頻率到選擇吸收譜線透過率和譜線形狀進(jìn)行分析，并獲取一些重要信息,，如吸收譜線強(qiáng)度和增寬系數(shù),。從這些光譜測量得到信息可以推斷出氣體溫度、濃度,、氣流速度以及壓力等參數(shù)值,。信號發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號給激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)DFB激光器，激光器輸出激光通過待測氣體,，光電探測器接收到透射光,，并通過對光強(qiáng)信號進(jìn)行分析,，從而測量得到氣體濃度值。實(shí)現(xiàn)直接吸收光譜檢測透射光容易受到背景噪聲的干擾,、激光器光強(qiáng)波動(dòng)等因素的影響,，為了減小噪聲的干擾，通常會(huì)使用高靈敏光譜技術(shù),，如采用波長調(diào)制技術(shù)對目標(biāo)信號進(jìn)行高頻調(diào)制,，實(shí)現(xiàn)抑制高頻背景噪聲，從而極大提高探測靈敏度和精度,。信號發(fā)生...

中遠(yuǎn)紅外波段包含了兩個(gè)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(gè)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(diǎn),，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...