常見的溫室氣體光譜學檢測技術主要包括非分散紅外光譜技術(NDIR)、傅立葉變換光譜技術(FTIR)、差分光學吸收光譜技術(DOAS)、差分吸收激光雷達技術(DIAL)、可調諧半導體激光吸收光譜技術(TDLAS)、離軸積分腔輸出光譜技術(OA-ICOS)、光腔衰蕩光譜技術(CRDS)、激光外差光譜技術(LHS)、空間外差光譜技術(SHS)等。其中,NDIR技術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,具有結構簡單、操作方便、成本低廉等優點,但儀器的光譜分辨率和檢測靈敏度較低。FTIR技術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,能夠實現多種組分同時監測,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,儀器系統較為復雜,價格比較昂貴。DOAS也是一種寬帶光譜檢測技術,能夠實現多氣體組分探測,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,具有高精度、遠距離、高空間分辨等優點,系統較為復雜,成本較高。TDLAS技術利用窄線寬的可調諧激光光源,完整地掃描到氣體分子的一條或幾條吸收譜線。可調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。天津HerriotQCL激光器供應商
中紅外溫室氣體激光器正是順應這一市場趨勢,融合了先進的激光技術和智能化設計,提供高性能的氣體檢測解決方案。我們產品在靈敏度、穩定性和數據處理能力等方面具有明顯優勢,能夠為客戶提供精確可靠的監測數據。這不僅幫助客戶更好地應對和管理溫室氣體排放,還為其在環保方面的決策提供了重要依據。通過高效的數據分析和處理,我們的設備能夠實時反饋監測結果,助力企業和**快速響應環境變化。展望未來,隨著全球對氣候變化和環保政策的重視不斷加深,中紅外溫室氣體激光器的市場需求將持續增長。尤其是在國際社會共同應對氣候變化的背景下,各國在溫室氣體排放監測方面的需求愈發迫切。我們的產品不僅在技術上保持**地位,更在市場價值和應用范圍上展現出廣闊的前景。我們始終致力于為客戶提供高效、可靠的溫室氣體檢測方案,助力全球環境保護事業的發展。總而言之,中紅外溫室氣體激光器的未來充滿機遇,隨著市場對環境保護的重視程度不斷加深,相關技術也將不斷創新和升級。我們期待與客戶共同攜手,推動中紅外溫室氣體激光器在各個領域的廣泛應用,為實現可持續發展的美好未來貢獻力量。通過技術的進步與合作的加深。 山東CO2QCL激光器公司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。
作為半導體激光技術發展的里程碑,量子級聯激光器(QCL)使中遠紅外波段高可靠、高功率和高特征溫度半導體激光器的實現成為可能,為氣體分析等中紅外應用提供了新型光源,因此QCL日益受到關注。尤其是近10年,越來越多的科研人員開始研究QCL在氣體檢測方面的應用,使得它的優勢和潛力被更多的認識和挖掘。中遠紅外量子級聯激光器(QCL)眾所周知,QCL屬于新一代半導體激光器,它的特性不同于傳統半導體激光器。用中科院半導體所劉峰奇研究員的“兩層含義”解釋,應該更加形象。首先是量子含義,是指激光器由納米級厚度的半導體異質結超薄層構成,利用量子限制效應,通過調節每層材料的厚度和子帶間距,從而調節波長;其次是級聯含義,它的有源區由多級耦合量子阱串接組成,可實現單電子注入的倍增光子輸出,可望獲得大功率,而普通的半導體激光器是利用電子空穴對的復合發射光子,這是普通激光器不具備的一個性能。
閾值電流密度較低帶間躍遷和子帶間躍遷示意圖常規半導體激光器是雙極性器件,導帶中的電子與價帶中的空穴復合生成光子,而量子級聯激光器是單極性器件,只靠導帶中子帶間電子的躍遷產生光子,如圖4所示,電子躍遷的始態與終態的曲線的曲率相同,這樣形成的增益譜很窄而且對稱,是量子級聯激光器能夠低閾值工作的一個原因。當然,QCL的閾值電流密度也與有源區設計,材料生長以及器件結構有關。尺寸較小圖5量子級聯激光器實物圖量子級聯激光器的尺寸較小,如圖5所示,量子級聯激光器管芯的長度一般為3mm,隨著激光器性能提高,可以將其封裝在方盒內,從而方便地移動和操作。量子級聯激光器的工作溫度、輸出性能和波長覆蓋范圍在過去的20年取得了迅猛發展。其中,有兩個里程碑,一個是1997年室溫工作的分布反饋量子級聯激光器(DFB-QCL)的研制成功,實現了波長為μm和8μm的DFB-QCL的室溫工作,其中μm的激光器300K時峰值功率為60mW;另一個是2002年實現了波長為μm量子級聯激光器的室溫連續工作,器件在292K時輸出功率為17mW,比較高連續工作溫度為321K。 TDLAS:當激光波長與待測氣體分子的吸收線匹配時,分子會吸收部分能量,透射光強度的變化,計算氣體濃度。
量子級聯激光器是基于多個量子阱異質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較寬范圍里輸出。QCL的輸出波長區可以從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傳統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換實現室溫下連續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由二次諧波從而對污染氣體進行定性或者定量分析,具有高分辨率、高靈敏度以及響應時間快等特點。甘肅CH4QCL激光器型號
中紅外光譜是分子的基頻吸收區,對痕量氣體具有極高的敏感度,這使得它成為溫室氣體監測的理想選擇。天津HerriotQCL激光器供應商
中紅外溫室氣體激光器在環境監測和氣候變化研究中正發揮著越來越關鍵的作用,隨著全球對溫室氣體減排的日益重視,市場對高效、精確的氣體檢測設備的需求也在不斷攀升。中紅外溫室氣體激光器憑借其的性能和技術優勢,已經成為這一領域不可或缺的重要工具。首先,這種激光器能夠精確檢測諸如二氧化碳、甲烷等主要溫室氣體,其高靈敏度和選擇性使其在環境監測、工業排放評估以及城市空氣質量檢測等方面發揮著至關重要的作用。各國和企業逐步加強對溫室氣體排放的監管,推動了中紅外溫室氣體激光器的廣泛應用,比如在城市的空氣質量監測中,這些激光器可以實時提供數據,使得相關部門能夠及時采取措施,改善空氣質量,保護民眾的健康。其次,技術的不斷進步為中紅外溫室氣體激光器的性能提升提供了新的可能。近年來,激光技術的創新使得這些設備在體積、功耗和成本方面得到了改善。例如,采用新型材料和工藝,使得激光器的體積更加小巧,便于攜帶和部署,同時降低了生產和維護成本。這一趨勢不僅降低了使用門檻,也使得中紅外溫室氣體激光器能夠在更多的應用場景中發揮作用,滿足市場對靈活性和便攜性的需求,甚至可以應用于野外勘測和移動監測等場合。 天津HerriotQCL激光器供應商