江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢

來源: 發(fā)布時(shí)間:2025-04-03

    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)、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(qiáng),但從對(duì)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(duì)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(shì)。 TDLAS:當(dāng)激光波長(zhǎng)與待測(cè)氣體分子的吸收線匹配時(shí),分子會(huì)吸收部分能量,透射光強(qiáng)度的變化,計(jì)算氣體濃度。江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢

江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢,QCL激光器

    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)覆蓋范圍在過去的20年取得了迅猛發(fā)展。其中,有兩個(gè)里程碑,一個(gè)是1997年室溫工作的分布反饋量子級(jí)聯(lián)激光器(DFB-QCL)的研制成功,實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)為μm和8μm的DFB-QCL的室溫工作,其中μm的激光器300K時(shí)峰值功率為60mW;另一個(gè)是2002年實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)為μm量子級(jí)聯(lián)激光器的室溫連續(xù)工作,器件在292K時(shí)輸出功率為17mW,比較高連續(xù)工作溫度為321K。 上海氧化亞氮QCL激光器批發(fā)TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧特性,可獲得待測(cè)氣體特征吸收峰的吸收光譜,對(duì)氣體定量的分析。

江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢,QCL激光器

    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)具有特定吸收特性的氣體,如甲烷、二氧化碳、一氧化碳、水蒸氣、氧化亞氮和氨氣。憑借其高精度、快速響應(yīng)和非接觸式檢測(cè)的特點(diǎn),激光氣體分析儀在工業(yè)過程控制、環(huán)境監(jiān)測(cè)、安全與泄漏檢測(cè)、醫(yī)療與生命科學(xué)以及科研實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

    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(guó)伍茲堡大學(xué)在“載流子再平衡”的基礎(chǔ)上,提出了短注入?yún)^(qū)的設(shè)計(jì)。2014年,美國(guó)海軍實(shí)驗(yàn)室通過增加有源級(jí)聯(lián)區(qū)的周期數(shù)及分別限制層的厚度,進(jìn)一步提高了帶間級(jí)聯(lián)激光器的器件指標(biāo),其室溫連續(xù)輸出功率達(dá)592mW,輸出特性以及輸出波長(zhǎng)如圖3和4所示。這也是目前帶間級(jí)聯(lián)激光器輸出功率的**高指標(biāo),并在2015年成功制作級(jí)聯(lián)數(shù)為10的帶間級(jí)聯(lián)激光器。 QCL會(huì)被集成到光譜儀中,完成紅外光譜檢測(cè)。QCL被認(rèn)為是中遠(yuǎn)紅外范圍內(nèi)氣體檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)光源。

江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢,QCL激光器

    波長(zhǎng)覆蓋范圍寬量子級(jí)聯(lián)激光器從波長(zhǎng)設(shè)計(jì)原理上與常規(guī)半導(dǎo)體激光器不同,常規(guī)半導(dǎo)體激光器的激射波長(zhǎng)受限于材料自身的禁帶寬度,而QCL的激射波長(zhǎng)是由導(dǎo)帶中子帶間的能級(jí)間距決定的,可以通過調(diào)節(jié)量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級(jí)間距,從而改變QCL的激射波長(zhǎng)。從理論上講,QCL可以覆蓋中遠(yuǎn)紅外到THz波段。[2]單個(gè)激光器激射波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)諧對(duì)于各種氣體的檢測(cè),需要激光器的波長(zhǎng)精確平滑地從一個(gè)波長(zhǎng)調(diào)諧到另一個(gè)波長(zhǎng)。對(duì)于特定氣體的檢測(cè),波長(zhǎng)更需要精確的調(diào)節(jié)以匹配其吸收線,也稱為分子“指紋”。另外,通過波長(zhǎng)調(diào)節(jié)以匹配氣體的第二條吸收線,可以用來作為條吸收線是否正確的判斷標(biāo)準(zhǔn)。單個(gè)激光器的激射波長(zhǎng)可以通過改變溫度和工作電流進(jìn)行調(diào)諧,已有技術(shù)通過改變激光器的工作溫度,得到波長(zhǎng)9μm激光器中心頻率,約為10cm-1。而使用外置光柵,可以得到更寬的波長(zhǎng)調(diào)諧范圍。 QCL激光器的基本結(jié)構(gòu)包括FP-QCL、DFB-QCL和ECqcL。福建二氧化碳QCL激光器供應(yīng)商

可調(diào)諧激光器以其獨(dú)特的波長(zhǎng)可調(diào)諧特性,成為了現(xiàn)代激光科技的重要支柱。江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢

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。 江蘇二氧化碳QCL激光器多少錢

標(biāo)簽: 氣體池 QCL激光器