量子級聯(lián)激光器是基于多個量子阱異質(zhì)結(jié)中掩埋次能級躍遷的單極半導體注入激光器,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到幾個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使其線寬相對較寬。雖然單模連續(xù)輸出DFB-QCL已早有報道,但到目前為止,還沒有痕量氣體檢測的報道。鑒于目前中紅外光譜區(qū)傳統(tǒng)激光技術(shù)存在的需要低溫制冷等限制,利用技術(shù)成熟的近紅外激光光源的參量頻率轉(zhuǎn)換實現(xiàn)室溫下連續(xù)波中紅外相干光源輸出是一個有效的補充。在中紅外光譜相干光輸出的參量過程主要有光參量振蕩(OPO)和差頻變換(DFG)。 TDLAS技術(shù)有高效、選擇高、響應快、適應性強等優(yōu)點,通過追蹤分子的吸收光譜獲得特征參數(shù)的重要手段。內(nèi)蒙古一氧化氮QCL激光器批發(fā)
作為半導體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑,量子級聯(lián)激光器(QCL)使中遠紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度半導體激光器的實現(xiàn)成為可能,為氣體分析等中紅外應用提供了新型光源,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用,使得它的優(yōu)勢和潛力被更多的認識和挖掘。中遠紅外量子級聯(lián)激光器(QCL)眾所周知,QCL屬于新一代半導體激光器,它的特性不同于傳統(tǒng)半導體激光器。用中科院半導體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋,應該更加形象。首先是量子含義,是指激光器由納米級厚度的半導體異質(zhì)結(jié)超薄層構(gòu)成,利用量子限制效應,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;其次是級聯(lián)含義,它的有源區(qū)由多級耦合量子阱串接組成,可實現(xiàn)單電子注入的倍增光子輸出,可望獲得大功率,而普通的半導體激光器是利用電子空穴對的復合發(fā)射光子,這是普通激光器不具備的一個性能。 河南HerriotQCL激光器價格0.76~25μm 為近紅外,25~30μm 為中紅外,30~1000 μm為遠紅外。
帶間級聯(lián)激光器(ICL)是實現(xiàn)3~5μm波段中紅外激光器的重要前沿,其在半導體光電器件技術(shù)、氣體檢測、醫(yī)學醫(yī)療以及自由空間光通信等領(lǐng)域具有重要科學意義和應用價值。近年來,半導體帶間級聯(lián)激光器的量子阱能帶理論設(shè)計方法和激光器制備**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合壽命,以及量子級聯(lián)激光器(QCL)通過級聯(lián)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)較高內(nèi)量子效率的優(yōu)點,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,在中紅外波段的中心吸收截面一般比其在近紅外區(qū)的中心吸收截面高幾個數(shù)量級。因此,為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測限,利用中紅外的可調(diào)諧半導體激光器吸收光譜技術(shù)(TDLAS)可以實現(xiàn)對特殊或有毒氣體的檢測。常見的位于中紅外波段的氣體分子如圖1所示,諸如礦井氣體甲烷(CH4)分子吸收峰位于3260nm,一氧化碳(CO)分子吸收峰位于4610nm,二氧化碳(CO2)分子吸收峰位于4230nm,氯化氫(HCl)分子吸收峰位于3395nm,溴化氫(HBr)分子吸收峰位于4020nm。
TDLAS能實現(xiàn)"原位、連續(xù)、實時測量",環(huán)境適應力強,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,檢出限可達到ppb,甚至ppt級別。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達到的水平,整整高出了3~6個量級。 可調(diào)諧半導體激光器調(diào)制光譜技術(shù)具有非侵入式原位快速在線測量和遙測等的特有優(yōu)勢。
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)不僅能夠有效保護關(guān)鍵設(shè)施的安全,還能夠降低潛在的經(jīng)濟損失。這一成功應用案例展示了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)代中科技應用的重要性。 在信息處理和通信領(lǐng)域,可調(diào)諧激光器可以用于構(gòu)建高效的光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò);內(nèi)蒙古一氧化氮QCL激光器批發(fā)
TDLAS利用可調(diào)諧半導體激光器的窄線寬和波長隨注入電流變化,對分子的單個或幾個相近的吸收線進行測量。內(nèi)蒙古一氧化氮QCL激光器批發(fā)
QCL激光器(量子級聯(lián)激光器)憑借其出色的性能和獨特的技術(shù)優(yōu)勢,正在重新定義氣體檢測領(lǐng)域的標準。它們以高靈敏度和質(zhì)量的選擇性,使得在復雜環(huán)境中對氣體成分的準確識別成為可能。此外,QCL激光器的高性價比使得其在市場上的競爭力愈發(fā)明顯,成為眾多行業(yè)和應用的優(yōu)先。隨著科技的不斷進步,QCL激光器的創(chuàng)新能力也在不斷提升。我們相信,這種持續(xù)的技術(shù)革新將為客戶帶來更大的價值,幫助他們在各自的市場中脫穎而出。選擇QCL激光器,不僅是選擇了一項先進的技術(shù),更是選擇了一條通向未來的道路。無論是在環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制,還是在醫(yī)療健康等領(lǐng)域,QCL激光器都展示了其巨大的潛力和應用前景。通過深入的合作,我們希望能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,為社會的進步貢獻一份力量。 內(nèi)蒙古一氧化氮QCL激光器批發(fā)