3μm至6μm 中红外带间级联激光器(ICL)
在 3μm 至 6μm 的波长窗口中,现在已被带间级联激光器覆盖。许多与工业相关的痕量气体具有最强的吸收线。它们显示出比其他红外(IR)区域高几个数量级的吸收强度。这涉及普遍的分子,例如二氧化碳(CO2),一氧化氮(NO)或水(H2O)。大多数碳氢化合物(例如甲烷)在这些中红外波长处均具有最高的吸收特征。特别是在极低浓度的同位素检测方面,有非常高的检测灵敏度。
使用检测到的痕量气体的最强吸收带有助于:
加快检测速度
减少噪音
小型化传感器
德国nanoplus DFB ICL 技术优于其他 MIR 激光技术
近年来,已经研究了不同的激光技术以进入 3μm 至 6μm 的波长范围。除了带间级联激光器。基于 GaSb 的 I 型带间二极管和子带间量子级联激光器(QCL)已经成为研究的重点。尽管基于 GaSb 的 I 型带间二极管具有降低空穴限制和增加俄歇复合的缺点,但快速的声子散射损耗会损害子带间 QCL 的使用。
相比之下,带间级联激光器在基于 Sb 的 II 型 QW 结构中使用导带中的电子态与价带中的空穴态之间的光学跃迁。裂隙能带边缘对准能够通过改变级联结构来调整发射波长。带间级联技术非常适合在 3μm 至 6μm 的整个范围内进行高性能激光发射。这是因为与波长无关的阈值功率相对较高。 它结合了高性能和合理的低功耗。 像所有 nanoplus 激光器一样。这些器件的制造没有外延过度生长,避免了由于在激光器层中插入图案引起的缺陷而导致的ICL 性能下降。
图1. ICL与QCL阈值功率对比
二氧化碳, 一氧化氮, 水蒸气,氮氧化合物和大多数碳氢化合物(例如甲烷, 乙炔, 甲醛和乙烷)3000nm 至 6000 nm 之间具有最强的吸收特性。特别是在极低浓度的同位素检测方面应用,有非常高的检测灵敏度。特别适合医疗检测、呼气分析、空间探测、极端环境监测、传统工业过程控制、大气痕量气体检测、食品与医药生产检测、燃烧排放分析等等场合,基于TDLAS红外吸收光谱技术的仪器及设备。
图2. 3μm 至 6μm常见气体的光谱吸收强度
深圳市唯锐科技有限公司提供德国nanoplus的激光器,从近红外到中红外,760nm到6000nm范围内的任意中心波长的激光器:DFB激光器、ICL激光器,6~14微米的QCL激光器,可以满足在760nm~14000nm波长范围内的红外吸收光谱的检测需求。不同波段的红外探测器:铟砷探测器,铟镓砷探测器,铟砷锑探测器,碲镉汞探测器。同时,提供包含光源,气体池,探测器,控制器等的全套模块的实验平台,搭建原型产品,快速启动研发,缩短研发周期。