在現代民用領域,QCL激光器(量子級聯激光器)作為紅外對抗系統的重要組成部分,正逐漸顯示出其不可或缺的地位。隨著技術的不斷進步,以及對安全和效率的日益重視,QCL激光器在紅外對抗中的應用案例層出不窮,展現出其的性能和的適用性。以某國家的防空系統為例,該系統在面對敵方導彈威脅時,采用了QCL激光器紅外對抗技術。這一技術通過精確發射特定波長的激光,成功地干擾了敵方導彈的紅外尋的系統,顯著提高了防空能力。通過這種方式,防空系統不僅能夠有效保護關鍵設施的安全,還能夠降低潛在的經濟損失。這一成功應用案例展示了QCL激光器在實際戰斗環境中的高效性和實用性,同時也反映了現代中科技應用的重要性。 分布式反饋激光二極管(DFB-LD)檢測某種氣體,該二極管具有特定于該氣體的光吸收波長。吉林一氧化氮QCL激光器封裝
復雜生態環境溫室氣體不同空間、時間尺度的濃度監測是了解溫室氣體源與匯的基礎。目前適應生態環境溫室氣體長期連續監測的技術手段仍有待研究。可調諧半導體激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)是一種非侵入式光譜測量技術,具有高選擇、高靈敏度、高分辨等特點,與目前新興的中紅外量子級聯激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)相結合,可實現分子"基頻"吸收光譜測量,進一步提高檢測靈敏度,達到溫室氣體區域環境監測需求。激光氣體分析利用激光光譜技術,通過氣體對特定波長激光的吸收特性來檢測氣體濃度。適用于檢測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、快速響應和非接觸式檢測的特點,激光氣體分析儀在工業過程控制、環境監測、安全與泄漏檢測、醫療與生命科學以及科研實驗室等多個領域中得到了廣泛應用。 廣西氧化亞氮QCL激光器封裝在信息處理和通信領域,可調諧激光器可以用于構建高效的光通信系統和網絡;
波長覆蓋范圍寬量子級聯激光器從波長設計原理上與常規半導體激光器不同,常規半導體激光器的激射波長受限于材料自身的禁帶寬度,而QCL的激射波長是由導帶中子帶間的能級間距決定的,可以通過調節量子阱/壘層的厚度改變子帶間的能級間距,從而改變QCL的激射波長。從理論上講,QCL可以覆蓋中遠紅外到THz波段。[2]單個激光器激射波長連續可調諧對于各種氣體的檢測,需要激光器的波長精確平滑地從一個波長調諧到另一個波長。對于特定氣體的檢測,波長更需要精確的調節以匹配其吸收線,也稱為分子“指紋”。另外,通過波長調節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準。單個激光器的激射波長可以通過改變溫度和工作電流進行調諧,已有技術通過改變激光器的工作溫度,得到波長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調諧范圍。
量子級聯激光器(QuantumCascadeLaser,QCL)作為一種新興的激光技術,正在多個領域中展現出其獨特的優勢和廣泛的應用潛力。其的優點使得產品在市場上備受青睞,尤其是在環境監測、醫療成像和工業檢測等方面。首先,量子級聯激光器具有出色的波長可調性,能夠在中紅外范圍內實現高效發射。這一特性使得量子級聯激光器在氣體傳感領域的應用尤為突出。通過精確的波長調節,用戶可以針對特定氣體進行高靈敏度的檢測,從而有效解決了傳統傳感器難以檢測低濃度有害氣體的問題。這不僅提高了環境監測的精度,也為企業的安全生產提供了有力保障。其次,量子級聯激光器在醫療成像領域也展現出了巨大的優勢。其高功率和高效率的特性,能夠提升成像系統的分辨率和信噪比,使得醫生能夠更清晰地觀察到組織和的狀態。這對于早期疾病的診斷和方案的制定具有重要意義,從而提高了患者的效率,降低了醫療成本。 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。
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。 量子級聯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半導體激光器截然不同。陜西制造QCL激光器供應商
基于光譜學原理的氣體檢測,有非接觸、快響應、高靈敏、大范圍監測等優點,是溫室氣體監測技術的主流方向。吉林一氧化氮QCL激光器封裝
紅外光譜檢測方法主要有使用寬帶光源的傅里葉變換紅外光譜(FTIR)和非分散紅外光譜(NDIR)技術,以及紅外激光光譜技術。與使用寬帶光源的FTIR和NDIR相比,紅外激光光譜由于采用高單色性的紅外激光作為光源,具有更高的光譜分辨率,不需要使用額外的分光部件,易于實現儀器的小型化。另外,高功率密度激光光源更方便實現長光程檢測。紅外激光光譜學依據波段分為近紅外光譜和中紅外光譜。近紅外波段工作在-μm的近紅外區,相應于某些分子的“泛頻”譜帶。分子在這些譜帶的吸收系數比中紅外的基頻吸收要弱得多,一般要低2-3數量級。盡管如此,由III-V族化合物制成的半導體激光由于在通信和電子工業元件方面的廣泛應用,其價格相對便宜,質量、性能和輸出功率都相當優越,且在接近室溫工作,使其在一些濃度較高或對靈敏度要求較低的污染源排放的氣體監測中得到了很好的應用,足以達到ppm的檢測水平,甚至到達ppb的水平,接近中紅外光譜系統檢測靈敏度的1-10%。 吉林一氧化氮QCL激光器封裝