TDLAS技術(shù)具有高靈敏度、高光譜分辨率、快速響應等優(yōu)點,廣泛應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、可小型化等是TDLAS技術(shù)的主要優(yōu)點。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域的應用。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。氣體吸收過程:激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過待測氣體樣品。由于特定氣體分子在特定波長處具有吸收峰,部分激光能量被吸收,導致光強度減弱。探測器測量:激光通過氣體后,剩余的激光光強被探測器接收。探測器將光信號轉(zhuǎn)換為電信號,測量激光強度的衰減。信號處理與濃度計算:分析儀通過計算吸收光譜的強度和形狀,使用朗伯-比爾定律(Beer-LambertLaw)來推導出氣體的濃度。TDLAS技術(shù)的高分辨率和高靈敏度使其能夠準確檢測低濃度的氣體。 量子級聯(lián)激光器是一種新型半導體激光器,體積小、壽命長等特點,其工作原理卻和傳統(tǒng)半導體激光器截然不同。北京半導體QCL激光器哪家好
常見的溫室氣體光譜學檢測技術(shù)主要包括非分散紅外光譜技術(shù)(NDIR)、傅立葉變換光譜技術(shù)(FTIR)、差分光學吸收光譜技術(shù)(DOAS)、差分吸收激光雷達技術(shù)(DIAL)、可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS)、離軸積分腔輸出光譜技術(shù)(OA-ICOS)、光腔衰蕩光譜技術(shù)(CRDS)、激光外差光譜技術(shù)(LHS)、空間外差光譜技術(shù)(SHS)等。其中,NDIR技術(shù)利用氣體分子對寬帶紅外光的吸收光譜強度與濃度成正比的關系,進行溫室氣體反演,具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低廉等優(yōu)點,但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低。FTIR技術(shù)通過測量紅外光的干涉圖,并對干涉圖進行傅立葉積分變換,從而獲得被測氣體紅外吸收光譜,能夠?qū)崿F(xiàn)多種組分同時監(jiān)測,適用于溫室氣體的本底、廓線和時空變化測量及其同位素探測,儀器系統(tǒng)較為復雜,價格比較昂貴。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)多氣體組分探測,儀器光譜分辨率較低,易受水汽和氣溶膠的影響。DIAL技術(shù)是一種利用氣體分子后向散射效應對氣體遙感探測的光譜技術(shù),具有高精度、遠距離、高空間分辨等優(yōu)點,系統(tǒng)較為復雜,成本較高。TDLAS技術(shù)利用窄線寬的可調(diào)諧激光光源,完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線。陜西二氧化碳QCL激光器公司可調(diào)諧半導體激光吸收光譜(TDLAS)是一種 具有高分辨率、高靈敏度、快速檢測特點的氣體檢測 技術(shù)。
1994年4月,貝爾實驗室在《科學》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)的設計直到***也一直被采用。1997年,由休斯頓大學和桑迪亞國家實驗室合作完成的***臺可達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。
除了氣體檢測外,帶間級聯(lián)激光器也可用于***領域中。紅外半導體激光器由于體積小、效率高、易調(diào)制、環(huán)境適應強等優(yōu)點在***領域得到了廣泛應用。紅外制導導彈已經(jīng)從***代紅外尋的制導向第四代3~5μm中紅外波段凝視成像制導發(fā)展,該技術(shù)**提高了紅外制導導彈的靈敏度和抗干擾能力,使其獲得了更遠的攻擊距離。此外,中紅外波段還可以應用于工業(yè)過程控制、臨床呼吸診斷、紅外景象投影、醫(yī)學醫(yī)療和化學生物威脅探測等領域中;還可以作為光發(fā)射機進行通信,實現(xiàn)自由空間內(nèi)的信息傳輸。目前,可以實現(xiàn)中紅外波段激光器的主要技術(shù)手段包括一類(type-Ⅰ)量子阱(QW)銻化鎵(GaSb)基的激光器及其形成的一類級聯(lián)量子阱激光器。此外還有目前在長波紅外和太赫茲波段非常熱門的量子級聯(lián)激光器。本文重點介紹帶間級聯(lián)激光器。 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。
在性價比方面,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技術(shù)所帶來的好處。我們始終堅持為客戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品,確保每一臺QCL激光器都經(jīng)過嚴格的測試和質(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關鍵因素。我們不斷進行技術(shù)研發(fā),以提升QCL激光器的性能,從而適應不斷變化的市場需求。無論是在新材料的應用,還是在激光器設計的優(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靠運行。為了提高客戶的滿意度,我們不僅關注產(chǎn)品本身的質(zhì)量和性能,還注重售后服務的完善。擁有一支專業(yè)的技術(shù)支持團隊,確?蛻粼谑褂眠^程中能夠獲得及時有效的幫助。我們定期開展客戶培訓,分享新的使用技巧和維護知識,通過不斷傾聽客戶的反饋,我們力求在每一個細節(jié)上做到更好,確?蛻舻拿恳淮问褂皿w驗都得到了提升。 可調(diào)諧激光器的廣波長調(diào)諧能力和高精度控制特性,使其在多個領域具有巨大的應用潛力。陜西二氧化碳QCL激光器公司
基于光譜學原理的氣體檢測,有非接觸、快響應、高靈敏、大范圍監(jiān)測等優(yōu)點,是溫室氣體監(jiān)測技術(shù)的主流方向。北京半導體QCL激光器哪家好
2002年之后,帶間級聯(lián)激光器在美國噴氣推進實驗室(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)的好奇號進行火星的甲烷探測。2008年,美國海軍實驗室(NRL)經(jīng)過多年優(yōu)化和發(fā)展,終于實現(xiàn)了里程碑式的***臺室溫連續(xù)激射的帶間級聯(lián)激光器,連續(xù)波**高工作溫度可達319K,激射波長為μm。2011年,美國海軍實驗室在材料設計的基礎上,又進一步提出了“載流子再平衡”的概念,解決了有源區(qū)中電子和空穴的數(shù)量不均等問題,通過改變電子注入?yún)^(qū)中的摻雜濃度,平衡有源區(qū)中過高的空穴濃度。之后,德國伍茲堡大學在“載流子再平衡”的基礎上,提出了短注入?yún)^(qū)的設計。2014年,美國海軍實驗室通過增加有源級聯(lián)區(qū)的周期數(shù)及分別限制層的厚度,進一步提高了帶間級聯(lián)激光器的器件指標,其室溫連續(xù)輸出功率達592mW,輸出特性以及輸出波長如圖3和4所示。這也是目前帶間級聯(lián)激光器輸出功率的**高指標,并在2015年成功制作級聯(lián)數(shù)為10的帶間級聯(lián)激光器。 北京半導體QCL激光器哪家好