內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠

來源: 發(fā)布時間:2025-04-09

    氣體分析儀主要利用激光光譜技術,通過氣體對特定波長的激光吸收特性來檢測氣體濃度。1.激光吸收光譜原理激光吸收光譜法基于不同氣體分子對特定波長的激光具有不同的吸收特性。當激光光束穿過氣體樣品時,特定氣體分子會吸收與其吸收光譜相匹配的激光波長。通過測量吸收后的激光強度變化,可以確定氣體的濃度。2.調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)是激光氣體分析儀**常用的技術之一。其工作原理如下:激光光源:使用調(diào)諧半導體激光器作為光源,能夠在特定的窄波段范圍內(nèi)快速調(diào)諧激光波長,精確匹配待測氣體的吸收峰。氣體吸收過程:激光器發(fā)射的窄帶單色激光穿過待測氣體樣品。由于特定氣體分子在特定波長處具有吸收峰,部分激光能量被吸收,導致光強度減弱。探測器測量:激光通過氣體后,剩余的激光光強被探測器接收。探測器將光信號轉換為電信號,測量激光強度的衰減。信號處理與濃度計算:分析儀通過計算吸收光譜的強度和形狀,使用朗伯-比爾定律(Beer-LambertLaw)來推導出氣體的濃度。TDLAS技術的高分辨率和高靈敏度使其能夠準確檢測低濃度的氣體。3.光聲光譜(PAS)光聲光譜(PhotoacousticSpectroscopy。 可調(diào)諧激光器的廣波長調(diào)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。內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠

內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠,QCL激光器

    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(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。 陜西標準QCL激光器公司量子級聯(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。

內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠,QCL激光器

    在現(xiàn)代民用領域,QCL激光器(量子級聯(lián)激光器)作為紅外對抗系統(tǒng)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(xiàn)出其的性能和的適用性。以某國家的防空系統(tǒng)為例,該系統(tǒng)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(fā)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(tǒng),顯著提高了防空能力。通過這種方式,防空系統(tǒng)不僅能夠有效保護關鍵設施的安全,還能夠降低潛在的經(jīng)濟損失。這一成功應用案例展示了QCL激光器在實際戰(zhàn)斗環(huán)境中的高效性和實用性,同時也反映了現(xiàn)代中科技應用的重要性。

    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(xiàn)儀器的小型化。另外,高功率密度激光光源更方便實現(xiàn)長光程檢測。紅外激光光譜學依據(jù)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(qū),相應于某些分子的“泛頻”譜帶。分子在這些譜帶的吸收系數(shù)比中紅外的基頻吸收要弱得多,一般要低2-3數(shù)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(yè)元件方面的廣泛應用,其價格相對便宜,質(zhì)量、性能和輸出功率都相當優(yōu)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(jiān)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(tǒng)檢測靈敏度的1-10%。 在信息處理和通信領域,可調(diào)諧激光器可以用于構建高效的光通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡;

內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠,QCL激光器

    TDLAS能實現(xiàn)"原位、連續(xù)、實時測量",環(huán)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(chǎn)業(yè)應用中大展拳腳。比如大氣環(huán)境在線監(jiān)測、發(fā)動機效率檢測、汽車尾氣測量、工業(yè)過程氣體實時監(jiān)測等等。TDLAS利用半導體激光器的波長調(diào)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(tǒng),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(xiàn)性能優(yōu)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(tǒng)的近紅外光源所能達到的水平,整整高出了3~6個量級。 TDLAS技術有高效、選擇高、響應快、適應性強等優(yōu)點,通過追蹤分子的吸收光譜獲得特征參數(shù)的重要手段。江蘇氣體檢測QCL激光器定制

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。內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠

    作為半導體激光技術發(fā)展的里程碑,量子級聯(lián)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(xiàn)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(yōu)勢和潛力被更多的認識和挖掘。中遠紅外量子級聯(lián)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(tǒng)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(zhì)結超薄層構成,利用量子限制效應,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;其次是級聯(lián)含義,它的有源區(qū)由多級耦合量子阱串接組成,可實現(xiàn)單電子注入的倍增光子輸出,可望獲得大功率,而普通的半導體激光器是利用電子空穴對的復合發(fā)射光子,這是普通激光器不具備的一個性能。 內(nèi)蒙古二氧化碳QCL激光器工廠