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QCL量子级联激光器

量子级联激光器QCL专为4μm-12μm中红外光谱设计。QCL提供的波长对分子光谱十分重要。其增益机制的示意图普如下图所示。相对于传统的激光器，其光学增益是通过导带的带间跃迁产生。此种带隙的设计，产生的中红外光谱是光谱学的重要应用。

可选的波长

在室温下，采用CW运行方式，QCL的波长覆盖范围是4.4μm-9.5μm。当然，可以根据具体要求来提供。

波长段类型

QCL都可以作为纵向单模以及纵向多模设备：

法布里-珀罗量子级联激光器FP QCL的工作模式为logitudinally多模，并提供高输出功率

分布反馈式量子级联激光器DFB QCL的工作模式为单纵模，相对于FP模式能够降低输出功率。

量子级联激光器类型

 脉冲量子级联激光器，即工作在很短的脉冲模式下--150ns脉冲宽度。

 CW量子级联激光器，即工作在连续模式下。

脉冲量子级联激光器能够实现快速波长调谐，而CWlz级联激光器实现了更高的波长精度。

脉冲级联激光器的测量

DFB QCLs的脉冲工作模式在脉冲宽度时间内显示温度调谐。这是由注入电流引起的活性区域内温度的变化。这种效应能够实现自动波长调谐。如下图所示。总之，一个DFB QCL就是一个分光仪器。

这种类型的量子级联激光器的典型应用是单一物种检测、单一物种的浓度测量以及化工厂的生产监督和质量控制。

CW DFB QCL的测量

CW DFB QCL比DFB QCL显著降低了线宽。其测量的原理与传统二极管激光器 测量原理相同。在典型的DFB QCL下，温度被预设到相应的波长，通过激光电流来实现微调。此类型的测量能够实现比脉冲测量方案更高精度的测量值。其典型的应用有单一物种检测、高精度单一物种的浓度测量以及化学和制药工厂的生产监督和质量控制。

外腔QCL的测量

外腔可调谐量子级联激光器比DBF QCL更能够呈现较高的光谱调谐范围。通常情况下，一个Littrow或者Littman/Metcalf腔的腔体设计。外腔允许大于100波数的调谐。其典型的应用有：多物种检测、单个或者多物种在多物种环境的高精度浓度测量、化工生产中生产监督和质量控制、制药厂中生产监督或者质量控制、微量气体检测、生物医学分析以及患者监督等。

■ 单一物种检测 ；

■ 单一物种的浓度测量以及化工厂的生产监督和质量控制。

■ 多物种检测；

■ 单个或者多物种在多物种环境的高精度浓度测量；

■ 化工生产中生产监督和质量控制；

■ 制药厂中生产监督或者质量控制；

■ 微量气体检测；

■ 生物医学分析以及患者监督等

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