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(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(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(dǎo)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。 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。西藏N2OQCL激光器供應(yīng)商
QCL(量子級聯(lián)激光器)激光驅(qū)動器是專門設(shè)計用于激勵量子級聯(lián)激光器的電子設(shè)備。QCL是一種基于半導(dǎo)體材料的激光器,具有較高的效率和可調(diào)的波長,廣泛應(yīng)用于光譜學(xué)、激光雷達(dá)和通信等領(lǐng)域。QCL激光驅(qū)動器的主要功能包括:1.電流控制:提供穩(wěn)定的電流源,以確保QCL在比較好工作狀態(tài)下運行。2.調(diào)制功能:能夠?qū)す廨敵鲞M(jìn)行調(diào)制,以實現(xiàn)不同的應(yīng)用需求,如脈沖激光輸出。3.溫度控制:通常集成溫控系統(tǒng),以保持激光器在穩(wěn)定的溫度環(huán)境中工作,確保性能穩(wěn)定。4.保護(hù)功能:具備過流、過溫等保護(hù)機制,以防止激光器因異常條件而損壞。選擇合適的QCL激光驅(qū)動器時,需要考慮激光器的工作參數(shù)、所需的調(diào)制頻率和穩(wěn)定性等因素。河北SF6QCL激光器報價QCL在高靈敏檢測方面具備天然的優(yōu)勢,可能成為呼吸氣體分析技術(shù)領(lǐng)域瓶頸的可靠解決方案。
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(yuǎn)紅外量子級聯(lián)激光器系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)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(jìn)一個氣密性封裝內(nèi),比較大限度的保護(hù)了激光器的性能和壽命。
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)明的單極型量子級聯(lián)激光器(QCL)是激光領(lǐng)域的三個重大性里程碑。量子級聯(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)合受激輻射機制,其發(fā)光波長由半導(dǎo)體能隙來決定,填補了半導(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。量子級聯(lián)激光器比其它激光器的優(yōu)勢在于它的級聯(lián)過程,電子從高能級跳躍到低能級過程中,不但沒有損失,還可以注入到下一個過程再次發(fā)光。這個級聯(lián)過程使這些電子"循環(huán)"起來,從而造就了一種令人驚嘆的激光器。因此,量子級聯(lián)激光器的發(fā)明被視為半導(dǎo)體激光理論的一次和里程碑。 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。
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,波長選擇機制為藍(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芯片和外腔結(jié)合起來,形成ECqcL。這種結(jié)構(gòu)既可以提供窄光譜輸出,又可以在QC芯片整個增益帶寬上(數(shù)百cm-1)提供快調(diào)諧(速度超過10ms)。由于ECqcL結(jié)構(gòu)使用低損耗元件,因此它可在便攜式電池供電的條件下高效運作。 在光譜學(xué)領(lǐng)域,可調(diào)諧激光器可以用于精確測量物質(zhì)的光譜特性;河南N2OQCL激光器批發(fā)
TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長調(diào)諧特性,可獲得待測氣體特征吸收峰的吸收光譜,對氣體定量的分析。西藏N2OQCL激光器供應(yīng)商
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。基于光譜學(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(xiàn)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(xiàn)占到77%,濃度也呈現(xiàn)出逐年升高的趨勢。 西藏N2OQCL激光器供應(yīng)商
寧波寧儀信息技術(shù)有限公司是一家有著先進(jìn)的發(fā)展理念,先進(jìn)的管理經(jīng)驗,在發(fā)展過程中不斷完善自己,要求自己,不斷創(chuàng)新,時刻準(zhǔn)備著迎接更多挑戰(zhàn)的活力公司,在浙江省等地區(qū)的電子元器件中匯聚了大量的人脈以及**,在業(yè)界也收獲了很多良好的評價,這些都源自于自身的努力和大家共同進(jìn)步的結(jié)果,這些評價對我們而言是比較好的前進(jìn)動力,也促使我們在以后的道路上保持奮發(fā)圖強、一往無前的進(jìn)取創(chuàng)新精神,努力把公司發(fā)展戰(zhàn)略推向一個新高度,在全體員工共同努力之下,全力拼搏將共同寧波寧儀信息技術(shù)供應(yīng)和您一起攜手走向更好的未來,創(chuàng)造更有價值的產(chǎn)品,我們將以更好的狀態(tài),更認(rèn)真的態(tài)度,更飽滿的精力去創(chuàng)造,去拼搏,去努力,讓我們一起更好更快的成長!