近年來,激光技術的快速發展為各行業帶來了前所未有的機遇。作為激光領域的一項重大突破,量子級聯激光驅動器的問世,將為用戶解決一系列實際問題,推動高科技產品的創新與應用。量子級聯激光驅動器是一種新型激光器,能夠在更的波長范圍內輸出高效激光,相比傳統激光器,其能量轉換效率更高,體積更小,且具備更強的穩定性。這些優勢使得量子級聯激光驅動器在多個應用領域展現出廣闊的前景。首先,在通信領域,量子級聯激光驅動器能夠有效提升數據傳輸速率和可靠性。隨著5G和未來6G網絡的發展,對高速數據傳輸的需求日益增加。量子級聯激光驅動器的高頻率輸出能力,為光纖通信提供了強有力的支持,幫助運營商實現更低延遲和更高帶寬的網絡服務。其次,在醫療領域,量子級聯激光驅動器的高精度激光輸出使得其在醫療成像和中具有重要應用潛力。通過高分辨率成像,醫生能夠更有效地進行疾病的早期診斷,尤其是在檢測和眼科方面,量子級聯激光驅動器為患者帶來了更精細的方案,極大提升了效果。 利用QCL作為光源則在很大程度上擴展了可探測波段,也在一定程度上提高了探測極限。遼寧半導體QCL激光器定制
隨著經濟的發展,人類對于大自然的干擾和對環境的破壞愈發嚴重,無論是酸雨等氣候災害、亦或是全球氣候變暖、還是霧霾現象頻發,都嚴重的影響著人們的生存環境。各國科學家對環境監控都十分重視。2008年,正值北京奧運會舉辦之際,美國普林斯頓科研小組利用量子級聯激光器搭建了開路式氣體檢測系統,對北京進行了空氣質量評估。“HIPPO”項目(由美國國家科學基金會(NSF)和美國國家海洋和大氣局(NOAA)支持)和“CalNEX”項目(由美國加州空氣資源局(CARB)和NOAA支持)正在開展溫室氣體的相關研究工作。[2]工業監控在石油化工、金屬冶煉、礦山開采等行業生產過程中,通過檢測產生的相應氣體的濃度可以進行進程監控,也可以監控泄露危險氣體的濃度,以保障生產安全,已有技術采用μmQCL對工業燃燒排氣系統中產生的NO氣體進行實時檢測,并使用μm的脈沖QCL對物產生的氣體進行光學檢測。醫學應用有的疾病會造成人類呼出氣體成分的異常升高,通過對呼出氣體的種類和濃度進行準確的分析,可以對臨床診斷和提供有價值的參考,而且不必因為使用CT等儀器而引入過多的輻射。例如,患有糖尿病、肝臟和腎臟疾病的患者呼出的氣體中NH3濃度會出現異常。 福建國產QCL激光器哪家好激光氣體分析被用于各種氣體檢測研究。高精度和靈敏度使其成為研究氣體環境科學和物理化學性質的理想設備。
分子紅外光譜與分子的結構密切相關,是研究表征分子結構的一種有效手段,將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上,某些特定波長的紅外射線被吸收,形成這一分子的紅外吸收光譜。每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜,可以采用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。紅外光譜法主要研究在振動中伴隨有偶極矩變化的化合物(沒有偶極矩變化的振動在拉曼光譜中出現)。因此,除了單原子和同核分子如Ne、He、H2等之外,幾乎所有的有機化合物在紅外光譜區均有吸收。除光學異構體,某些高分子量的高聚物以及在分子量上只有微小差異的化合物外,凡是具有結構不同的兩個化合物,一定不會有相同的紅外光譜。通常紅外吸收帶的波長位置與吸收譜帶的強度,反映了分子結構上的特點,可以用來鑒定未知物的結構組成或其化學基團;而吸收譜帶的吸收強度與分子組成或化學基團的含量有關,可用以進行定量分析和純度鑒定。由于紅外光譜分析特征性強,氣體、液體、固體樣品都可測定,并具有用量少,分析速度快,不破壞樣品的特點。因此,紅外光譜法不僅與其它許多分析方法一樣,能進行定性和定量分析,而且該法是鑒定化合物和測定分子結構的**有用方法之一。
TDLAS(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)技術利用可調諧半導體激光器的特性,通過調制激光器的波長,使其掃描被測氣體分子的吸收峰,從而實現對氣體分子濃度的測量。該技術通過紅外吸收來測量激光通過被測氣體時被吸收的數量,具有高精度和無接觸的特點。調諧半導體吸收光譜(TDLAS)技術是激光吸收光譜(LAS)技術的一種。根據激光器的不同驅動形式,激光吸收光譜(LAS)技術可以分為:直接吸收法和調制吸收法。這兩種技術各有優缺點:直接吸收法:需要鎖定激光器驅動電流,不需加載2f諧波信號,結構簡單,成本低,但容易受干擾,尤其是低頻干擾,所以靈敏度相對低些。調制吸收法:需要給到激光器鋸齒波驅動電流信號,同時需要加載2f諧波信號到驅動電流上,結構會相對復雜一些,成本要比直接吸收法高一些,但是靈敏度高,能夠避開低頻干擾。其中又進一步分為波長調制類和頻率調制類,波長調制類需要更大的調諧范圍,頻率調制類需要很高的掃描頻率和調制頻率,技術復雜,靈敏度更高。 在光化學和生物學領域,可調諧激光器可以用于研究分子結構和生物過程;
量子級聯激光器(QuantumCascadeLaser)是一種能夠發射光譜在中紅外和遠紅外頻段激光的半導體激光器。它是由貝爾實驗室于1994年率先實現。隨著量子級聯激光器技術的日趨成熟,它開始被較多地應用于科學和工程研究。由于其明顯優勢,在氣體檢測領域得到了迅速推廣。基于量子級聯激光器的紅外光譜氣體檢測技術具有靈敏度高、檢測速度快等優點,特別是在高精度光譜檢測方面所具有的明顯優勢,使其成為研究和應用的熱點。量子級聯激光器(QuantumcascadeLaser,QCL)是基于半導體耦合量子阱子帶(一般為導帶)間的電子躍遷所產生的一種單極性光源。量子(quantum)指的是通過調整有源區量子阱的厚度可以改變子帶的能級間距,實現對波長的“裁剪”,另外也指器件的尺寸較小。級聯(cascade)的意思是有源區中上一組成部分的輸出是下一部分的輸入,一級接一級串聯在一起。激光器(Laser)是指產生特定波長的光源。量子級聯激光器的波長可以覆蓋在、通信、氣體檢測等領域極具應用價值的中遠紅外波段。 可調諧激光器的廣波長調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。河北H2OQCL激光器
TDLAS利用可調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。遼寧半導體QCL激光器定制
TDLAS能實現"原位、連續、實時測量",環境適應力強,易于設備的小型化。因此可以掙脫實驗室的束縛,在產業應用中大展拳腳。比如大氣環境在線監測、發動機效率檢測、汽車尾氣測量、工業過程氣體實時監測等等。TDLAS利用半導體激光器的波長調諧特性,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技術簡單來說就是這些氣體"分子指紋"的識別系統,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,則可展現性能優勢。再加之高輸出功率,檢出限可達到ppb,甚至ppt級別。這比傳統的近紅外光源所能達到的水平,整整高出了3~6個量級。 遼寧半導體QCL激光器定制