湖南NOQCL激光器工廠

來源: 發(fā)布時間:2025-04-14

    量子級聯(lián)激光器是基于多個量子阱異質(zhì)結中掩埋次能級躍遷的單極半導體注入激光器,它們是通過能帶工程并通過分子束外延生長方法得到的。QCL激光器的輸出波長依賴于量子阱和作用區(qū)掩埋層的厚度而不是激光材料的能級。由于QCL輸出波長不受帶隙寬度的限制,因而能夠被制成在中紅外波長區(qū)較寬范圍里輸出。QCL的輸出波長區(qū)可以從μm到60μm,激光輸出功率可以達到幾個mW。QCL在脈沖工作方式下可以工作在室溫下,并且已經(jīng)被用于痕量氣體的光譜檢測,但由于脈沖激光固有特點使其線寬相對較寬。雖然單模連續(xù)輸出DFB-QCL已早有報道,但到目前為止,還沒有痕量氣體檢測的報道。鑒于目前中紅外光譜區(qū)傳統(tǒng)激光技術存在的需要低溫制冷等限制,利用技術成熟的近紅外激光光源的參量頻率轉(zhuǎn)換實現(xiàn)室溫下連續(xù)波中紅外相干光源輸出是一個有效的補充。在中紅外光譜相干光輸出的參量過程主要有光參量振蕩(OPO)和差頻變換(DFG)。 QCL激光器的基本結構包括FP-QCL、DFB-QCL和ECqcL。湖南NOQCL激光器工廠

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    痕量氣體檢測對于很多領域都有著非常重要的作用,比如大氣環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程監(jiān)測、燃燒流場診斷、人體呼吸氣體檢測等等。而紅外光譜為分子的振動躍遷光譜,因此在檢測技術中,“紅外激光光譜法”是目前受到較多關注的主流方法之一。不同于傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、非分散紅外光譜(NDIR)這些“紅外光譜”同門,紅外激光光譜配置的不是寬帶光源,而是高單色性的紅外激光。有著更高的光譜分辨率、可以實現(xiàn)長光程檢測、不需要額外分光部件,儀器能夠進一步小型化等等優(yōu)點。按波段來分的話,紅外激光光譜法主要涉及近紅外和中紅外兩個波段。相對于近紅外,中紅外波段是氣體分子基帶吸收光譜區(qū),分子吸收線的強度比近紅外要大幾個量級。比如,CH4在3.3um處的吸收強度,是其在1.6um處的163倍,理論檢測下限可達0.9ppb/m。因此,它能夠?qū)崿F(xiàn)痕量氣體的超高靈敏探測。在一些濃度較低或?qū)`敏度要求較高的污染源排放的氣體監(jiān)測中,有很好的應用。 湖南COQCL激光器型號量子級聯(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。

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    近年來,激光技術的快速發(fā)展為各行業(yè)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(lián)激光驅(qū)動器的問世,將為用戶解決一系列實際問題,推動高科技產(chǎn)品的創(chuàng)新與應用。量子級聯(lián)激光驅(qū)動器是一種新型激光器,能夠在更的波長范圍內(nèi)輸出高效激光,相比傳統(tǒng)激光器,其能量轉(zhuǎn)換效率更高,體積更小,且具備更強的穩(wěn)定性。這些優(yōu)勢使得量子級聯(lián)激光驅(qū)動器在多個應用領域展現(xiàn)出廣闊的前景。首先,在通信領域,量子級聯(lián)激光驅(qū)動器能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。隨著5G和未來6G網(wǎng)絡的發(fā)展,對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笕找嬖黾?。量子級?lián)激光驅(qū)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(xiàn)更低延遲和更高帶寬的網(wǎng)絡服務。其次,在醫(yī)療領域,量子級聯(lián)激光驅(qū)動器的高精度激光輸出使得其在醫(yī)療成像和中具有重要應用潛力。通過高分辨率成像,醫(yī)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(lián)激光驅(qū)動器為患者帶來了更精細的方案,極大提升了效果。

    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)是激光領域的三個重大變革性里程碑。量子級聯(lián)激光器的工作原理與通常的半導體激光器截然不同,它打破了傳統(tǒng)p-n結型半導體激光器的電子-空穴復合受激輻射機制,其發(fā)光波長由半導體能隙來決定,填補了半導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體異質(zhì)結薄層內(nèi)由量子限制效應引起的分離電子態(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)明被視為半導體激光理論的一次變革和里程碑。 針對部分疾病,目前已有許多基于 TDLAS 技術的無創(chuàng)檢測方法,且效果明顯。

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    TDLAS(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)技術利用可調(diào)諧半導體激光器的特性,通過調(diào)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(xiàn)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(shù)量,具有高精度和無接觸的特點。調(diào)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(jù)激光器的不同驅(qū)動形式,激光吸收光譜(LAS)技術可以分為:直接吸收法和調(diào)制吸收法。這兩種技術各有優(yōu)缺點:直接吸收法:需要鎖定激光器驅(qū)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(diào)制吸收法:需要給到激光器鋸齒波驅(qū)動電流信號,同時需要加載2f諧波信號到驅(qū)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(diào)制類和頻率調(diào)制類,波長調(diào)制類需要更大的調(diào)諧范圍,頻率調(diào)制類需要很高的掃描頻率和調(diào)制頻率,技術復雜,靈敏度更高。 甲烷分子的基頻吸收帶位于在3.3μm附近的中紅外區(qū)域。因此用中紅外激光器探測甲烷氣體非常有益。山西定制QCL激光器封裝

光譜技術在氣體檢測領域有著廣泛的應用,其中OF-CEAS、CRDS和TDLAS是三種主要技術。湖南NOQCL激光器工廠

QCL激光器,得益于先進的量子級聯(lián)技術,實現(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,我們積極響應國家國產(chǎn)化號召,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)品的性價比,讓用戶能夠以更加實惠的價格,享受到的激光解決方案。

QCL激光器的又一大亮點。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用場景,我們的QCL激光器都能輕松應對,展現(xiàn)出強大的應用潛力和市場競爭力。 湖南NOQCL激光器工廠