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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(cè)系統(tǒng),，具有體積小、檢測(cè)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(cè)、痕量氣體檢測(cè),、醫(yī)療診斷等方面,，基于QCL的氣體檢測(cè)系統(tǒng)是QCL重要的應(yīng)用之一，如氣體檢測(cè)系統(tǒng)如圖5,。相比于傳統(tǒng)的氣體檢測(cè)技術(shù)（電化學(xué)檢測(cè)、氣相色譜分析,、紅外LED）,，量子級(jí)聯(lián)激光器在氣體檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)如下：1、量子級(jí)聯(lián)激光器具有很窄的光譜線寬,，可以獲...

當(dāng)紅外輻射的能量與氣體分子振動(dòng)躍遷所需的能量相匹配時(shí),，氣體分子會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光，導(dǎo)致透過光的強(qiáng)度減弱,，從而形成特征吸收峰,。輻射光子的能量與分子振動(dòng)躍遷的能量差相等。l分子振動(dòng)伴隨偶極矩的變化（紅外活性）。分子在紅外光譜中表現(xiàn)出基頻,、倍頻和組合頻吸收峰,。l每種氣體分子具有獨(dú)特的紅外吸收譜帶，這種特征吸收峰可以用來識(shí)別氣體種類,。絕大多數(shù)氣態(tài)化學(xué)物質(zhì)在中紅外光譜區(qū)（≈2-25μm）都顯示出基本的振動(dòng)吸收帶,，這些基本帶對(duì)光的吸收提供了一種幾乎通用的檢測(cè)手段。光學(xué)技術(shù)的主要特征是對(duì)痕量氣體的非侵入式原位檢測(cè)能力,。目前中紅外激光在定量痕量氣體檢測(cè)中的應(yīng)用必將代替近紅外成為下一代高精度的選...

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、化石燃料燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣排放等人類活動(dòng)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(shí)間尺度的溫室氣體精確、快速,、動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)是環(huán)境氣候研究的基礎(chǔ)和前提,。基于光譜學(xué)原理的氣體檢測(cè)技術(shù),，具有非接觸,、快響應(yīng)、高靈敏,、大范圍監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn),，是目前溫室氣體監(jiān)測(cè)技術(shù)的主流研究方向。針對(duì)當(dāng)前溫室氣體點(diǎn)源,、面源,、區(qū)域、全球等尺度下的監(jiān)測(cè)需求,，綜合利用多種形式的光譜學(xué)測(cè)量手段,，開展地面探測(cè)、地基探測(cè),、機(jī)載探測(cè)和星載探測(cè)四種典型光學(xué)觀測(cè),，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(shì),，這對(duì)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...

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(zhǎng)，使其掃描被測(cè)氣體分子的吸收峰,，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體分子濃度的測(cè)量,。該技術(shù)通過紅外吸收來測(cè)量激光通過被測(cè)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(hào),，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低,，但容易受干擾,，尤其是低頻干擾，所以靈敏度相...

復(fù)雜生態(tài)環(huán)境溫室氣體不同空間,、時(shí)間尺度的濃度監(jiān)測(cè)是了解溫室氣體源與匯的基礎(chǔ),。目前適應(yīng)生態(tài)環(huán)境溫室氣體長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)的技術(shù)手段仍有待研究?？烧{(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)是一種非侵入式光譜測(cè)量技術(shù),具有高選擇,、高靈敏度、高分辨等特點(diǎn),與目前新興的中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)分子"基頻"吸收光譜測(cè)量,進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度,達(dá)到溫室氣體區(qū)域環(huán)境監(jiān)測(cè)需求,。激光氣體分析利用激光光譜技術(shù),，通過氣體對(duì)特定波長(zhǎng)激光的吸收特性來檢測(cè)氣體濃度。適用于檢測(cè)具有特定吸...

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(zhǎng)選擇機(jī)制為藍(lán)色,，鍍膜面為橙色,，輸出光束為紅色。1.**簡(jiǎn)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(zhǎng)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）,。...

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(jí)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(jí)聯(lián)激光驅(qū)動(dòng)器是一種新型激光器,，能夠在更的波長(zhǎng)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(shì)使得量子級(jí)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(jí)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(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾?。量子?jí)聯(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(yíng)商實(shí)現(xiàn)更低延遲和更高...

2002年之后,，帶間級(jí)聯(lián)激光器在美國(guó)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(zhǎng)波長(zhǎng)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(cè)。并于2007年交付美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）的好奇號(hào)進(jìn)行火星的甲烷探測(cè),。2008年,，美國(guó)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(jí)聯(lián)激光器,，連續(xù)波**高工作溫度可達(dá)319K,，激射波長(zhǎng)為μm。2011年,，美國(guó)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...

在環(huán)境污染分子的監(jiān)測(cè)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(cè)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(jí),。如：CH4在，理論檢測(cè)下限可達(dá),；CO在,，理論檢測(cè)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)...

中紅外溫室氣體激光器在環(huán)境監(jiān)測(cè)和氣候變化研究中正發(fā)揮著越來越關(guān)鍵的作用,，隨著全球?qū)厥覛怏w減排的日益重視，市場(chǎng)對(duì)高效,、精確的氣體檢測(cè)設(shè)備的需求也在不斷攀升,。中紅外溫室氣體激光器憑借其的性能和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為這一領(lǐng)域不可或缺的重要工具,。首先,，這種激光器能夠精確檢測(cè)諸如二氧化碳、甲烷等主要溫室氣體,，其高靈敏度和選擇性使其在環(huán)境監(jiān)測(cè),、工業(yè)排放評(píng)估以及城市空氣質(zhì)量檢測(cè)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。各國(guó)和企業(yè)逐步加強(qiáng)對(duì)溫室氣體排放的監(jiān)管,，推動(dòng)了中紅外溫室氣體激光器的廣泛應(yīng)用,，比如在城市的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中，這些激光器可以實(shí)時(shí)提供數(shù)據(jù),，使得相關(guān)部門能夠及時(shí)采取措施,，改善空氣質(zhì)量，保護(hù)民眾的健康,。其...

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器,，工作原理都是依靠半導(dǎo)體材料中導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶中的空穴復(fù)合而激發(fā)光子，其激射波長(zhǎng)由半導(dǎo)體材料的禁帶寬度所決定,由于受禁帶寬度的限制,，使得半導(dǎo)體激光器難以發(fā)出中遠(yuǎn)紅外以及太赫茲波段的激光,。自然界不多的對(duì)應(yīng)能出射中遠(yuǎn)紅外的半導(dǎo)體材料-鉛鹽系材料，其只能在低溫下工作(低于77K),，且輸出功率極低,，為微瓦級(jí)別。為了使半導(dǎo)體激光器也能激射中遠(yuǎn)紅外以及太赫茲波段的光，科研人員跳出了基于半導(dǎo)體材料p-n結(jié)發(fā)光的理論,，提出了量子級(jí)聯(lián)激光器的構(gòu)想,。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作原理為電子在半導(dǎo)體材料導(dǎo)帶的子帶間躍遷和聲子共振輔助隧穿從而產(chǎn)生光放大，其出射波長(zhǎng)由導(dǎo)帶的子帶間的能量差所決定,，和半...

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(chǎng)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(cè)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(chǎng)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(chǎng)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...

氣體分析儀主要利用激光光譜技術(shù)，通過氣體對(duì)特定波長(zhǎng)的激光吸收特性來檢測(cè)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(duì)特定波長(zhǎng)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(shí)，特定氣體分子會(huì)吸收與其吸收光譜相匹配的激光波長(zhǎng),。通過測(cè)量吸收后的激光強(qiáng)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(zhǎng)，精確匹配待測(cè)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(cè)氣體樣品,。由于特...

傳統(tǒng)的半導(dǎo)體激光器，工作原理都是依靠半導(dǎo)體材料中導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶中的空穴復(fù)合而激發(fā)光子,，其激射波長(zhǎng)由半導(dǎo)體材料的禁帶寬度所決定,由于受禁帶寬度的限制,，使得半導(dǎo)體激光器難以發(fā)出中遠(yuǎn)紅外以及太赫茲波段的激光。自然界不多的對(duì)應(yīng)能出射中遠(yuǎn)紅外的半導(dǎo)體材料-鉛鹽系材料,，其只能在低溫下工作(低于77K),，且輸出功率極低,，為微瓦級(jí)別。為了使半導(dǎo)體激光器也能激射中遠(yuǎn)紅外以及太赫茲波段的光,，科研人員跳出了基于半導(dǎo)體材料p-n結(jié)發(fā)光的理論,，提出了量子級(jí)聯(lián)激光器的構(gòu)想。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作原理為電子在半導(dǎo)體材料導(dǎo)帶的子帶間躍遷和聲子共振輔助隧穿從而產(chǎn)生光放大,，其出射波長(zhǎng)由導(dǎo)帶的子帶間的能量差所決定,，和半...

相比較與其它激光器，量子級(jí)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(zhǎng)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(duì)此則有些無能為力,，不同體系激光器激射波長(zhǎng)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(zhǎng)范圍；QCL激射波長(zhǎng)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(zhǎng)控制,，所以量子級(jí)聯(lián)激光器的激射波長(zhǎng)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(zhǎng)的激光輸出,。3)體積?。籕CL相比其它激光器如：一氧化...

中紅外溫室氣體激光器正是順應(yīng)這一市場(chǎng)趨勢(shì),，融合了先進(jìn)的激光技術(shù)和智能化設(shè)計(jì),，提供高性能的氣體檢測(cè)解決方案。我們產(chǎn)品在靈敏度,、穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)處理能力等方面具有明顯優(yōu)勢(shì),，能夠?yàn)榭蛻籼峁┚_可靠的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),。這不僅幫助客戶更好地應(yīng)對(duì)和管理溫室氣體排放,，還為其在環(huán)保方面的決策提供了重要依據(jù)。通過高效的數(shù)據(jù)分析和處理,，我們的設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)反饋監(jiān)測(cè)結(jié)果,，助力企業(yè)和**快速響應(yīng)環(huán)境變化,。展望未來，隨著全球?qū)夂蜃兓铜h(huán)保政策的重視不斷加深,，中紅外溫室氣體激光器的市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng),。尤其是在國(guó)際社會(huì)共同應(yīng)對(duì)氣候變化的背景下，各國(guó)在溫室氣體排放監(jiān)測(cè)方面的需求愈發(fā)迫切。我們的產(chǎn)品不僅在技術(shù)上保持**地位,，更...

在當(dāng)今高科技迅猛發(fā)展的時(shí)代,，量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL激光器）憑借其性能，越來越受到氣體檢測(cè)領(lǐng)域的關(guān)注,。作為一種高靈敏度的激光器,，QCL激光器能夠在極低濃度的氣體環(huán)境下進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，為環(huán)境監(jiān)測(cè)和工業(yè)應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)支持,。這一特性使得QCL激光器成為氣體分析的工具,，尤其在安全監(jiān)測(cè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，其應(yīng)用價(jià)值不可小覷,。QCL激光器的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其強(qiáng)大的選擇性。與其他類型的激光器相比,，QCL激光器能夠有效地區(qū)分不同氣體分子的吸收特性,。這意味著在復(fù)雜的氣體混合環(huán)境中，QCL激光器能夠精確識(shí)別特定氣體的存在,，從而減少誤報(bào)的可能性,，極大地提高了檢測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。這種選擇性不僅提升了產(chǎn)品的市...

激光器的發(fā)展里程碑如下：1960年發(fā)明的固態(tài)激光器和氣體激光器,，1962年發(fā)明的雙極型半導(dǎo)體激光器和1994年發(fā)明的單極型量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）是激光領(lǐng)域的三個(gè)重大性里程碑,。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導(dǎo)體激光器截然不同，它打破了傳統(tǒng)p-n結(jié)型半導(dǎo)體激光器的電子-空穴復(fù)合受激輻射機(jī)制,，其發(fā)光波長(zhǎng)由半導(dǎo)體能隙來決定,，填補(bǔ)了半導(dǎo)體中紅外激光器的空白。QCL受激輻射過程只有電子參與,，其激射方案是利用在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應(yīng)引起的分離電子態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn),，從而實(shí)現(xiàn)單電子注入的多光子輸出，并且可以輕松得通過改變量子阱層的厚度來改變發(fā)光波長(zhǎng),。量子級(jí)聯(lián)激光器比其它激光器的優(yōu)...

激光器的發(fā)展里程碑如下：1960年發(fā)明的固態(tài)激光器和氣體激光器,，1962年發(fā)明的雙極型半導(dǎo)體激光器和1994年發(fā)明的單極型量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）是激光領(lǐng)域的三個(gè)重大變革性里程碑。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導(dǎo)體激光器截然不同,，它打破了傳統(tǒng)p-n結(jié)型半導(dǎo)體激光器的電子-空穴復(fù)合受激輻射機(jī)制,，其發(fā)光波長(zhǎng)由半導(dǎo)體能隙來決定，填補(bǔ)了半導(dǎo)體中紅外激光器的空白,。QCL受激輻射過程只有電子參與,，其激射方案是利用在半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應(yīng)引起的分離電子態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)單電子注入的多光子輸出,，并且可以輕松得通過改變量子阱層的厚度來改變發(fā)光波長(zhǎng),。量子級(jí)聯(lián)激光器比其它激光器...

紅外光譜檢測(cè)方法主要有使用寬帶光源的傅里葉變換紅外光譜（FTIR）和非分散紅外光譜（NDIR）技術(shù)，以及紅外激光光譜技術(shù)。與使用寬帶光源的FTIR和NDIR相比,，紅外激光光譜由于采用高單色性的紅外激光作為光源,，具有更高的光譜分辨率，不需要使用額外的分光部件,，易于實(shí)現(xiàn)儀器的小型化,。另外，高功率密度激光光源更方便實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)光程檢測(cè),。紅外激光光譜學(xué)依據(jù)波段分為近紅外光譜和中紅外光譜,。近紅外波段工作在－μm的近紅外區(qū)，相應(yīng)于某些分子的“泛頻”譜帶,。分子在這些譜帶的吸收系數(shù)比中紅外的基頻吸收要弱得多,，一般要低2－3數(shù)量級(jí)。盡管如此,，由III－V族化合物制成的半導(dǎo)體激光由于在通信和電子工業(yè)元件方面...

當(dāng)紅外輻射的能量與氣體分子振動(dòng)躍遷所需的能量相匹配時(shí),，氣體分子會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光，導(dǎo)致透過光的強(qiáng)度減弱,，從而形成特征吸收峰,。輻射光子的能量與分子振動(dòng)躍遷的能量差相等。l分子振動(dòng)伴隨偶極矩的變化（紅外活性）,。分子在紅外光譜中表現(xiàn)出基頻,、倍頻和組合頻吸收峰。l每種氣體分子具有獨(dú)特的紅外吸收譜帶,，這種特征吸收峰可以用來識(shí)別氣體種類,。絕大多數(shù)氣態(tài)化學(xué)物質(zhì)在中紅外光譜區(qū)（≈2-25μm）都顯示出基本的振動(dòng)吸收帶，這些基本帶對(duì)光的吸收提供了一種幾乎通用的檢測(cè)手段,。光學(xué)技術(shù)的主要特征是對(duì)痕量氣體的非侵入式原位檢測(cè)能力,。目前中紅外激光在定量痕量氣體檢測(cè)中的應(yīng)用必將代替近紅外成為下一代高精度的選...

量子級(jí)聯(lián)激光器輸出功率較高圖3量子級(jí)聯(lián)激光器有源區(qū)工作示意圖（兩個(gè)周期）比起中紅外波段其它光源，QCL的輸出功率較高,。不同的激光氣體檢測(cè)應(yīng)用中會(huì)需要不同的功率,，故激光器的高功率工作是非常必要的。改變工作電流就可以改變激光器的輸出功率,，高功率的激光器能夠提供的功率范圍大,，可以滿足更多的應(yīng)用場(chǎng)景。QCL輸出功率較高的原因可以歸結(jié)于其本身的有源區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),，其電子利用效率較高,。內(nèi)量子效率是指每秒注入有源區(qū)的電子-空穴對(duì)數(shù)能夠產(chǎn)生的光子數(shù)多少。圖3給出典型的QCL有源區(qū)工作示意圖,，電子流通過一系列的子帶和微帶,，實(shí)現(xiàn)子帶中的上能級(jí)電子的集聚,，之后迅速躍遷到下能級(jí)并產(chǎn)生光子，之后注入?yún)^(qū)再重復(fù)利用...

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(jí)聯(lián)激光器,。帶間級(jí)聯(lián)和量子級(jí)聯(lián)激光器的研究都源于早期對(duì)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(jí)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(jí)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(guó)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(jí)聯(lián)激光器被報(bào)道出來，此后,，對(duì)于二類量子阱的研究也取得了一定進(jìn)展,，而帶間級(jí)聯(lián)激光器也在1998～2000年工作溫度逐漸提...

QCL激光器，得益于先進(jìn)的量子級(jí)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(guó)家國(guó)產(chǎn)化號(hào)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(chǎng)景,，我們的QCL激光器都能輕松應(yīng)對(duì),，展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器調(diào)制光譜技術(shù)具有非侵入式原位快速在線測(cè)量和遙測(cè)等的特有優(yōu)勢(shì),。江...

閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規(guī)半導(dǎo)體激光器是雙極性器件,，導(dǎo)帶中的電子與價(jià)帶中的空穴復(fù)合生成光子,，而量子級(jí)聯(lián)激光器是單極性器件，只靠導(dǎo)帶中子帶間電子的躍遷產(chǎn)生光子,，如圖4所示,，電子躍遷的始態(tài)與終態(tài)的曲線的曲率相同，這樣形成的增益譜很窄而且對(duì)稱,，是量子級(jí)聯(lián)激光器能夠低閾值工作的一個(gè)原因,。當(dāng)然，QCL的閾值電流密度也與有源區(qū)設(shè)計(jì),，材料生長(zhǎng)以及器件結(jié)構(gòu)有關(guān),。尺寸較小圖5量子級(jí)聯(lián)激光器實(shí)物圖量子級(jí)聯(lián)激光器的尺寸較小，如圖5所示,，量子級(jí)聯(lián)激光器管芯的長(zhǎng)度一般為3mm,，隨著激光器性能提高，可以將其封裝在方盒內(nèi),，從而方便地移動(dòng)和操作,。量子級(jí)聯(lián)激光器的工作溫度、輸出性能和波長(zhǎng)覆蓋范圍...

TDLAS能實(shí)現(xiàn)"原位,、連續(xù),、實(shí)時(shí)測(cè)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(cè),、發(fā)動(dòng)機(jī)效率檢測(cè)、汽車尾氣測(cè)量,、工業(yè)過程氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等等,。TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧特性，可獲得被選定的待測(cè)氣體特征吸收峰的吸收光譜,，從而對(duì)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(jiǎn)單來說就是這些氣體"分子指紋"的識(shí)別系統(tǒng),，具有很強(qiáng)的選擇性,。此外，TDLAS的檢測(cè)靈敏度也是較高的,，不過檢出限能達(dá)到怎樣的量級(jí),，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...

在工業(yè)檢測(cè)方面,，量子級(jí)聯(lián)激光器以其小型化和集成化的設(shè)計(jì),，完美適應(yīng)了現(xiàn)代工業(yè)的需求,。它能夠以更低的能耗和更小的體積完成復(fù)雜的檢測(cè)任務(wù)。這對(duì)于降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本,，提高生產(chǎn)效率,，具有重要的推動(dòng)作用。許多企業(yè)通過引入量子級(jí)聯(lián)激光器技術(shù),，成功減少了設(shè)備占用空間,，并提升了生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度。綜合來看,，量子級(jí)聯(lián)激光器憑借其高效,、靈活和經(jīng)濟(jì)的特性，正逐步改變各行各業(yè)的技術(shù)格局,。無論是在環(huán)境監(jiān)測(cè),、醫(yī)療成像還是工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域，量子級(jí)聯(lián)激光器都為客戶提供了切實(shí)可行的解決方案,，幫助企業(yè)提高效率,、降低成本，從而在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)環(huán)境中脫穎而出,。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,，量子級(jí)聯(lián)激光器的未來將更加光明，...

量子級(jí)聯(lián)激光器輸出功率較高圖3量子級(jí)聯(lián)激光器有源區(qū)工作示意圖（兩個(gè)周期）比起中紅外波段其它光源,，QCL的輸出功率較高,。不同的激光氣體檢測(cè)應(yīng)用中會(huì)需要不同的功率，故激光器的高功率工作是非常必要的,。改變工作電流就可以改變激光器的輸出功率,，高功率的激光器能夠提供的功率范圍大,，可以滿足更多的應(yīng)用場(chǎng)景,。QCL輸出功率較高的原因可以歸結(jié)于其本身的有源區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其電子利用效率較高,。內(nèi)量子效率是指每秒注入有源區(qū)的電子-空穴對(duì)數(shù)能夠產(chǎn)生的光子數(shù)多少,。圖3給出典型的QCL有源區(qū)工作示意圖，電子流通過一系列的子帶和微帶,，實(shí)現(xiàn)子帶中的上能級(jí)電子的集聚,，之后迅速躍遷到下能級(jí)并產(chǎn)生光子，之后注入?yún)^(qū)再重復(fù)利用...

在環(huán)境污染分子的監(jiān)測(cè)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(cè)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(jí),。如：CH4在，理論檢測(cè)下限可達(dá),；CO在,，理論檢測(cè)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)...

在現(xiàn)代民用領(lǐng)域,，QCL激光器（量子級(jí)聯(lián)激光器）作為紅外對(duì)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(duì)安全和效率的日益重視，QCL激光器在紅外對(duì)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(guó)家的防空系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)在面對(duì)敵方導(dǎo)彈威脅時(shí),，采用了QCL激光器紅外對(duì)抗技術(shù),。這一技術(shù)通過精確發(fā)射特定波長(zhǎng)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,。 ...