相比較與其它激光器,量子級聯(lián)激光器的優(yōu)點如下: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,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)計量子阱層厚度來實現(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)實際需求設(shè)計特定波長的激光輸出。3)體積?。籕CL相比其它激光器如:一氧化碳激光器(激射波長為4-5μm)和二氧化碳激光器(激射波長為μm),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。4)單極型結(jié)構(gòu);傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體激光器為雙極型,其出光原理依靠的是p-n結(jié)中導(dǎo)帶電子和價帶空穴復(fù)合所產(chǎn)生的受激輻射,而QCL全程只有電子參與,空穴并未參與輻射發(fā)光過程,所以量子級聯(lián)激光器為單極型激光器,且其出射的激光具有很好的單向偏振性。5)高的電子利用效率;因為QCL所獨特的級聯(lián)結(jié)構(gòu),電子在參與完子帶間躍遷發(fā)光后,并沒有湮滅。 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。江蘇一氧化氮QCL激光器工廠
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(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。 云南NH3QCL激光器批發(fā)QCL由二次諧波從而對污染氣體進(jìn)行定性或者定量分析,具有高分辨率、高靈敏度以及響應(yīng)時間快等特點。
量子級聯(lián)激光器(QuantumCascadeLaser)是一種能夠發(fā)射光譜在中紅外和遠(yuǎn)紅外頻段激光的半導(dǎo)體激光器。它是由貝爾實驗室于1994年率先實現(xiàn)。隨著量子級聯(lián)激光器技術(shù)的日趨成熟,它開始被較多地應(yīng)用于科學(xué)和工程研究。由于其明顯優(yōu)勢,在氣體檢測領(lǐng)域得到了迅速推廣?;诹孔蛹壜?lián)激光器的紅外光譜氣體檢測技術(shù)具有靈敏度高、檢測速度快等優(yōu)點,特別是在高精度光譜檢測方面所具有的明顯優(yōu)勢,使其成為研究和應(yīng)用的熱點。量子級聯(lián)激光器(QuantumcascadeLaser,QCL)是基于半導(dǎo)體耦合量子阱子帶(一般為導(dǎo)帶)間的電子躍遷所產(chǎn)生的一種單極性光源。量子(quantum)指的是通過調(diào)整有源區(qū)量子阱的厚度可以改變子帶的能級間距,實現(xiàn)對波長的“裁剪”,另外也指器件的尺寸較小。級聯(lián)(cascade)的意思是有源區(qū)中上一組成部分的輸出是下一部分的輸入,一級接一級串聯(lián)在一起。激光器(Laser)是指產(chǎn)生特定波長的光源。量子級聯(lián)激光器的波長可以覆蓋在、通信、氣體檢測等領(lǐng)域極具應(yīng)用價值的中遠(yuǎn)紅外波段。
1994年4月,貝爾實驗室在《科學(xué)》上報道了***個子帶間量子級聯(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,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??昭ㄗ⑷?yún)^(qū)和W型有源區(qū)的設(shè)計直到***也一直被采用。1997年,由休斯頓大學(xué)和桑迪亞國家實驗室合作完成的***臺可達(dá)170K低溫工作的帶間級聯(lián)激光器被報道出來,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年工作溫度逐漸提升至250~286K,微分量子效率超過了傳統(tǒng)極限的100%,從而證實了級聯(lián)過程。里程碑式的突破是在2002年,研究人員Yang等實現(xiàn)了***臺室溫脈沖激射的帶間級聯(lián)激光器,由18個周期構(gòu)成。 在工業(yè)污染分析中,QCL的快速響應(yīng)和高靈敏度使其能夠?qū)崟r監(jiān)測煙塵顆粒的組成和濃度。
中紅外溫室氣體激光器正是順應(yīng)這一市場趨勢,融合了先進(jìn)的激光技術(shù)和智能化設(shè)計,提供高性能的氣體檢測解決方案。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,能夠為客戶提供精確可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。這不僅幫助客戶更好地應(yīng)對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反饋監(jiān)測結(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需求將持續(xù)增長。尤其是在國際社會共同應(yīng)對氣候變化的背景下,各國在溫室氣體排放監(jiān)測方面的需求愈發(fā)迫切。我們的產(chǎn)品不僅在技術(shù)上保持**地位,更在市場價值和應(yīng)用范圍上展現(xiàn)出廣闊的前景。我們始終致力于為客戶提供高效、可靠的溫室氣體檢測方案,助力全球環(huán)境保護事業(yè)的發(fā)展。總而言之,中紅外溫室氣體激光器的未來充滿機遇,隨著市場對環(huán)境保護的重視程度不斷加深,相關(guān)技術(shù)也將不斷創(chuàng)新和升級。我們期待與客戶共同攜手,推動中紅外溫室氣體激光器在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的美好未來貢獻(xiàn)力量。通過技術(shù)的進(jìn)步與合作的加深。 DFB激光器能避免其他背景氣體的交叉干擾,使檢測系統(tǒng)具有較好的測量精度。山西NOQCL激光器加工
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。江蘇一氧化氮QCL激光器工廠
當(dāng)紅外輻射的能量與氣體分子振動躍遷所需的能量相匹配時,氣體分子會吸收特定波長的紅外光,導(dǎo)致透過光的強度減弱,從而形成特征吸收峰。輻射光子的能量與分子振動躍遷的能量差相等。l分子振動伴隨偶極矩的變化(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特的紅外吸收譜帶,這種特征吸收峰可以用來識別氣體種類。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吸收帶,這些基本帶對光的吸收提供了一種幾乎通用的檢測手段。光學(xué)技術(shù)的主要特征是對痕量氣體的非侵入式原位檢測能力。目前中紅外激光在定量痕量氣體檢測中的應(yīng)用必將代替近紅外成為下一代高精度的選擇。進(jìn)入21世紀(jì)全球環(huán)境問題日益突出,各國都在在努力減少溫室氣體排放。二氧化碳(CO2)通常被稱為溫室氣體,但其他使全球環(huán)境惡化的氣體還包括二氧化硫(SO2)和二氧化氮(NO2)。此外,在氣體泄漏檢測和性氣體的集中監(jiān)控是預(yù)防災(zāi)難中激光法可以采取有效報警措施從而可以避免風(fēng)險于災(zāi)難之前。激光吸收光譜法是檢測微量氣體的方法之一。它使用分布式反饋激光二極管(DFB-LD)檢測某種氣體,該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長。 江蘇一氧化氮QCL激光器工廠
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