m的長波紅外量子級聯(lián)激光器量子級聯(lián)激光器(QCL)是少數(shù)能夠服務(wù)于這一重要光譜范圍的光源之一。由于其獨(dú)特的電氣操作和微型尺寸，qcl可以包含在緊湊、便攜、堅(jiān)固的系統(tǒng)中，這些系統(tǒng)可能價(jià)格低廉，可在任何基于半導(dǎo)體的平臺上進(jìn)行現(xiàn)場部署，易于使用。當(dāng)前低波長紅外區(qū)域的激光器性能開始與中波紅外(MWIR， λ = 3-5μm)的性能相媲美，傳統(tǒng)上，中波紅外(MWIR， λ = 3-5μm)的性能更為成熟，因?yàn)楦吖β蔒WIR器件由于需要IRCM解決方案而得到了強(qiáng)勁的發(fā)展。目前LWIR的性能可以提供瓦特級的輸出功率，在z佳情況下具有兩位數(shù)的電光轉(zhuǎn)換效率。高性能LWIR器件的z大挑戰(zhàn)并不容易通過簡單地?cái)U(kuò)展到適 ...

的寬電壓可調(diào)量子級聯(lián)激光器在之前的研究中，基于反交叉垂直和對角躍遷以及光子輔助對角躍遷的主流QC激光器設(shè)計(jì)的電壓可調(diào)性，所有設(shè)計(jì)都顯示電壓可調(diào)的EL。然而，基于反交叉垂直躍遷和光子輔助對角躍遷的激光器不能在閾值以上調(diào)諧，而基于反交叉對角躍遷有源區(qū)的激光器在80 K時(shí)的調(diào)諧范圍在閾值以上約30 cm?1，遠(yuǎn)小于EL在相同電壓范圍內(nèi)的60-70 cm?1。激光器調(diào)諧范圍小的原因在于驅(qū)動電子穿過有源區(qū)的受激輻射在傳統(tǒng)的QC激光器設(shè)計(jì)中，大部分電子都聚集在z低注入態(tài)和z高激光態(tài)。在閾值以下，電子主要通過縱向光學(xué)LO聲子散射穿越有源區(qū)。在閾值以上，隨著腔內(nèi)的光強(qiáng)變得越來越強(qiáng)，電子通過受激輻射在活躍區(qū)域的 ...

近紅外脈沖誘導(dǎo)量子級聯(lián)激光器中紅外傳輸調(diào)制的飛秒測量zui近的研究證明了在低溫下使用 800 nm飛秒脈沖對qcl進(jìn)行全光調(diào)制，通過帶間躍遷改變電子居群。研究人員還通過在注入電流中加入射頻信號實(shí)現(xiàn)了qcl的直接調(diào)制。雖然文獻(xiàn)估計(jì)了QCL的超快增益調(diào)制，無弛豫振蕩，高達(dá)>100 GHz，但以前的工作直接測量的QCL輸出使用中紅外探測器，限制在10 GHz帶寬。因此，仍有必要充分探索量子發(fā)光二極管對調(diào)制的時(shí)間光學(xué)響應(yīng)。從這個(gè)意義上說，光泵浦探測技術(shù)是提供高時(shí)間分辨率的完美工具，僅受光脈沖寬度和延遲級分辨率的限制。光泵浦探測技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于qcl中快速載流子動力學(xué)的研究。我們研究了中紅外探測 ...

-商用外腔量子級聯(lián)激光器(使用典型的psd和光束參數(shù));光譜亮度等級按平均輸出功率計(jì)算(不考慮下面討論的峰值功率優(yōu)勢)。根據(jù)公式(2)計(jì)算圖1所示激光光源的亮度。基于二氧化硅、InF3和硫?qū)倩衔锕饫w的超連續(xù)光源的psd以及光束參數(shù)由Leukos提供。基于zblan光纖的超連續(xù)譜光源的發(fā)射參數(shù)由NKT Photonics公司提供。對于QCL發(fā)射器，使用了典型的商業(yè)系統(tǒng)(DRS日光解決方案)的發(fā)射特性;連續(xù)波工作模式被認(rèn)為提供了zui窄的譜線寬度100MHZ。光譜亮度作為一種明確的面向應(yīng)用的中紅外發(fā)射器的比較指標(biāo)，清楚地表明超寬帶超連續(xù)譜激光源有效地填補(bǔ)了熱源和qcl之間的空白。熱發(fā)射器是寬帶 ...

ui近開發(fā)的量子級聯(lián)激光器(qcl)等。近年來發(fā)展非常迅速的量子級聯(lián)激光器正在迅速填補(bǔ)波長軸上的空穴，使其成為氣體分析的有吸引力的光源。大多數(shù)qcl具有定義良好的中心波數(shù)和窄線寬，允許準(zhǔn)確的分子識別。下一個(gè)重要的因素是優(yōu)化光和氣體體積之間的相互作用長度。在這種情況下，考慮到有時(shí)氣體體積有限，通常選擇使用專門設(shè)計(jì)的光學(xué)腔將光集中在限制氣體的體積中。這些空腔采用兩種不同的設(shè)計(jì)方法，即諧振腔或多通腔。共振腔提供了在小于一升的體積內(nèi)獲得千米數(shù)量級的相互作用距離的可能性。然而，諧振器有很強(qiáng)的限制，使其實(shí)現(xiàn)困難。他們需要反射率高于99.9%的鏡子來達(dá)到所需的精細(xì)度。盡管這種反射鏡具有合適的反射率，但它們的 ...

被動氣體檢測的FTIR系統(tǒng)高靈敏度的氣體和表面污染物(液體和固體)的化學(xué)檢測很容易實(shí)現(xiàn)使用中紅外光譜。光譜的中紅外部分大致跨度為≈2.5 ~ 14mm，并且中紅外光譜直接探測分子的旋轉(zhuǎn)和振動模式。吸收光譜豐富，吸收譜線強(qiáng)，具有高特異性和高靈敏度，圖1繪制了化學(xué)試劑VX和HD(硫芥)以及炸藥TNT(三硝基甲苯)的中紅外光譜。這表明，化學(xué)物質(zhì)的中紅外光譜具有豐富的吸收譜線，可以進(jìn)行高度特異性的化學(xué)鑒定。還要注意，吸收線可能非常強(qiáng)。例如，VX和TNT都有吸收線，其吸收深度(強(qiáng)度以1/e的倍數(shù)下降)只有~3um。強(qiáng)吸收線使檢測靈敏度高。圖1中紅外的兩個(gè)主要大氣傳輸窗口稱為中波紅外(MWIR)和長波紅外 ...

廣泛可調(diào)諧的量子級聯(lián)激光器，人們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)能夠獲得極少量吸附炸藥分子的分子特征的光熱紅外光譜。當(dāng)被吸附的炸藥分子被紅外光共振激發(fā)時(shí)，這些器件對非輻射衰變過程產(chǎn)生的熱量作出響應(yīng)。監(jiān)測微體溫計(jì)信號隨照射紅外波長的變化，對應(yīng)于被吸附分子的常規(guī)紅外吸收光譜。此外，通過測量用于定量分析的裝置的共振頻移來確定吸附分子的質(zhì)量。此外，微差熱分析可用于區(qū)分受熱分子的放熱或吸熱反應(yīng)，用相同的裝置進(jìn)行，為痕量爆炸物檢測和傳感器表面再生提供額外的正交信號。近年來，為了克服表面吸附炸藥混合物的化學(xué)選擇性問題，納米機(jī)械紅外光譜技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。在該技術(shù)中，首先允許目標(biāo)炸藥分子吸附在雙材料微懸臂表面上。在紅外光對目 ...

超寬帶(3.3 - 12.5μm)單棧量子級聯(lián)增益介質(zhì)自二十多年前發(fā)明以來，QC激光器由于其緊湊性，穩(wěn)健性和高性能(高輸出功率，可調(diào)性和波長可定制性)而成為許多實(shí)際應(yīng)用中備受追捧的中紅外源。然而，有光譜應(yīng)用(如生物學(xué))，其中分子的吸收特征是廣泛的，因此需要單一激光源的寬波長可調(diào)性。為了實(shí)現(xiàn)廣泛的可調(diào)性，已經(jīng)報(bào)道了各種方法，如所謂的“綁定到連續(xù)體”和“連續(xù)到連續(xù)體”設(shè)計(jì)，以及多個(gè)增益介質(zhì)的堆疊。在這里，我們通過設(shè)計(jì)一種單堆棧增益介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)寬增益發(fā)射，該介質(zhì)結(jié)合了QC激光器中兩個(gè)相對較新的、不同的帶結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念:注入器基態(tài)與上激光態(tài)的超強(qiáng)耦合和超短注入器區(qū)域。圖1我們的活動巖心設(shè)計(jì)(圖1(a))采 ...

波長的中紅外量子級聯(lián)激光器（QCL Laser）、激光模組及激光管。 ...