2025-04-11 07:17:51
作為半導(dǎo)體激光技術(shù)發(fā)展的里程碑,量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)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(shí)現(xiàn)成為可能,為氣體分析等中紅外應(yīng)用提供了新型光源,因此QCL日益受到關(guān)注。尤其是近10年,越來(lái)越多的科研人員開始研究QCL在氣體檢測(cè)方面的應(yīng)用,使得它的優(yōu)勢(shì)和潛力被更多的認(rèn)識(shí)和挖掘。中遠(yuǎn)紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)眾所周知,QCL屬于新一代半導(dǎo)體激光器,它的特性不同于傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器。用中科院半導(dǎo)體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋,應(yīng)該更加形象。首先是量子含義,是指激光器由納米級(jí)厚度的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)超薄層構(gòu)成,利用量子限制效應(yīng),通過調(diào)節(jié)每層材料的厚度和子帶間距,從而調(diào)節(jié)波長(zhǎng);其次是級(jí)聯(lián)含義,它的有源區(qū)由多級(jí)耦合量子阱串接組成,可實(shí)現(xiàn)單電子注入的倍增光子輸出,可望獲得大功率,而普通的半導(dǎo)體激光器是利用電子空穴對(duì)的復(fù)合發(fā)射光子,這是普通激光器不具備的一個(gè)性能。 基于 TDLAS 技術(shù)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)方法,且效果明顯。陜西COQCL激光器哪家好
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。**國(guó)產(chǎn)化優(yōu)勢(shì):品質(zhì)與供貨的雙重保障**作為國(guó)內(nèi)QCL激光器領(lǐng)域的佼佼者,我們擁有完整的產(chǎn)業(yè)鏈和強(qiáng)大的自主研發(fā)能力。從原材料采購(gòu)到生產(chǎn)制造,每一個(gè)環(huán)節(jié)都嚴(yán)格把關(guān),確保了產(chǎn)品的品質(zhì)。同時(shí),我們建立了穩(wěn)定的供貨渠道,確??蛻裟軌螂S時(shí)獲得所需產(chǎn)品,無(wú)懼市場(chǎng)波動(dòng)和供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。**產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景:科技之光,照亮未來(lái)**QCL激光器在光譜分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、**診斷、材料加工等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代的作用。在光譜分析領(lǐng)域,我們的QCL激光器能夠提供高分辨率的光譜數(shù)據(jù),助力科研人員揭示物質(zhì)的微觀世界;在環(huán)境監(jiān)測(cè)中,它能夠精細(xì)檢測(cè)大氣中的痕量氣體,為環(huán)境保護(hù)貢獻(xiàn)力量;在**診斷中,它更是激光手術(shù)和生物組織成像的得力助手,提高了**診斷的準(zhǔn)確性和**性。寧波寧儀信息技術(shù)有限公司的QCL激光器,以定制化、國(guó)產(chǎn)化、高功率為特色,正成為推動(dòng)科技進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要力量。我們堅(jiān)信,在未來(lái)的科技道路上,我們的QCL激光器將繼續(xù)照亮前行的道路,為用戶帶來(lái)更加高效、精細(xì)、可靠的激光解決方案。江西半導(dǎo)體QCL激光器型號(hào)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。
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)**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。
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?;诠庾V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(lái)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)。 QCL有著非常重要的用途,高精度痕量氣體傳感、自由空間光通信、定向紅外干擾等。
TDLAS能實(shí)現(xiàn)"原位、連續(xù)、實(shí)時(shí)測(cè)量",環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng),易于設(shè)備的小型化。因此可以掙脫實(shí)驗(yàn)室的束縛,在產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中大展拳腳。比如大氣環(huán)境在線監(jiān)測(cè)、發(fā)動(dòng)機(jī)效率檢測(cè)、汽車尾氣測(cè)量、工業(yè)過程氣體實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等等。TDLAS利用半導(dǎo)體激光器的波長(zhǎng)調(diào)諧特性,可獲得被選定的待測(cè)氣體特征吸收峰的吸收光譜,從而對(duì)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(shù)簡(jiǎn)單來(lái)說就是這些氣體"分子指紋"的識(shí)別系統(tǒng),具有很強(qiáng)的選擇性。此外,TDLAS的檢測(cè)靈敏度也是較高的,不過檢出限能達(dá)到怎樣的量級(jí),就和所用光源有著很大的關(guān)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(xiàn)性能優(yōu)勢(shì)。再加之高輸出功率,檢出限可達(dá)到ppb,甚至ppt級(jí)別。這比傳統(tǒng)的近紅外光源所能達(dá)到的水平,整整高出了3~6個(gè)量級(jí)。 可調(diào)諧半導(dǎo)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(cè)特點(diǎn)的氣體檢測(cè) 技術(shù)。黑龍江NH3QCL激光器哪家好
量子級(jí)聯(lián)激光器是一種新型半導(dǎo)體激光器,體積小、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn),其工作原理卻和傳統(tǒng)半導(dǎo)體激光器截然不同。陜西COQCL激光器哪家好
直接吸收光譜技術(shù)是通過調(diào)諧激光頻率到選擇吸收譜線透過率和譜線形狀進(jìn)行分析,并獲取一些重要信息,如吸收譜線強(qiáng)度和增寬系數(shù)。從這些光譜測(cè)量得到信息可以推斷出氣體溫度、濃度、氣流速度以及壓力等參數(shù)值。信號(hào)發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號(hào)給激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)DFB激光器,激光器輸出激光通過待測(cè)氣體,光電探測(cè)器接收到透射光,并通過對(duì)光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行分析,從而測(cè)量得到氣體濃度值。實(shí)現(xiàn)直接吸收光譜檢測(cè)透射光容易受到背景噪聲的干擾、激光器光強(qiáng)波動(dòng)等因素的影響,為了減小噪聲的干擾,通常會(huì)使用高靈敏光譜技術(shù),如采用波長(zhǎng)調(diào)制技術(shù)對(duì)目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行高頻調(diào)制,實(shí)現(xiàn)抑制高頻背景噪聲,從而極大提高探測(cè)靈敏度和精度。信號(hào)發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號(hào)疊加快速正弦頻率f的調(diào)制信號(hào)給激光驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)DFB激光器,激光器輸出調(diào)制光經(jīng)過待測(cè)氣體,光電探測(cè)器接收到吸收后光強(qiáng),此時(shí)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸入到鎖相放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)輸出波長(zhǎng)調(diào)制的諧波信號(hào),根據(jù)諧波信號(hào)的值計(jì)算得到此時(shí)氣體濃度值。 陜西COQCL激光器哪家好