m的长波红外量子级联激光器量子级联激光器(QCL)是少数能够服务于这一重要光谱范围的光源之一。由于其独特的电气操作和微型尺寸，qcl可以包含在紧凑、便携、坚固的系统中，这些系统可能价格低廉，可在任何基于半导体的平台上进行现场部署，易于使用。当前低波长红外区域的激光器性能开始与中波红外(MWIR， λ = 3-5μm)的性能相媲美，传统上，中波红外(MWIR， λ = 3-5μm)的性能更为成熟，因为高功率MWIR器件由于需要IRCM解决方案而得到了强劲的发展。目前LWIR的性能可以提供瓦特级的输出功率，在z佳情况下具有两位数的电光转换效率。高性能LWIR器件的z大挑战并不容易通过简单地扩展到适 ...
的宽电压可调量子级联激光器在之前的研究中，基于反交叉垂直和对角跃迁以及光子辅助对角跃迁的主流QC激光器设计的电压可调性，所有设计都显示电压可调的EL。然而，基于反交叉垂直跃迁和光子辅助对角跃迁的激光器不能在阈值以上调谐，而基于反交叉对角跃迁有源区的激光器在80 K时的调谐范围在阈值以上约30 cm−1，远小于EL在相同电压范围内的60-70 cm−1。激光器调谐范围小的原因在于驱动电子穿过有源区的受激辐射在传统的QC激光器设计中，大部分电子都聚集在z低注入态和z高激光态。在阈值以下，电子主要通过纵向光学LO声子散射穿越有源区。在阈值以上，随着腔内的光强变得越来越强，电子通过受激辐射在活跃区域的 ...
近红外脉冲诱导量子级联激光器中红外传输调制的飞秒测量zui近的研究证明了在低温下使用 800 nm飞秒脉冲对qcl进行全光调制，通过带间跃迁改变电子居群。研究人员还通过在注入电流中加入射频信号实现了qcl的直接调制。虽然文献估计了QCL的超快增益调制，无弛豫振荡，高达>100 GHz，但以前的工作直接测量的QCL输出使用中红外探测器，限制在10 GHz带宽。因此，仍有必要充分探索量子发光二极管对调制的时间光学响应。从这个意义上说，光泵浦探测技术是提供高时间分辨率的完美工具，仅受光脉冲宽度和延迟级分辨率的限制。光泵浦探测技术已被广泛应用于qcl中快速载流子动力学的研究。我们研究了中红外探测 ...
-商用外腔量子级联激光器(使用典型的psd和光束参数);光谱亮度等级按平均输出功率计算(不考虑下面讨论的峰值功率优势)。根据公式(2)计算图1所示激光光源的亮度。基于二氧化硅、InF3和硫属化合物光纤的超连续光源的psd以及光束参数由Leukos提供。基于zblan光纤的超连续谱光源的发射参数由NKT Photonics公司提供。对于QCL发射器，使用了典型的商业系统(DRS日光解决方案)的发射特性;连续波工作模式被认为提供了zui窄的谱线宽度100MHZ。光谱亮度作为一种明确的面向应用的中红外发射器的比较指标，清楚地表明超宽带超连续谱激光源有效地填补了热源和qcl之间的空白。热发射器是宽带 ...
ui近开发的量子级联激光器(qcl)等。近年来发展非常迅速的量子级联激光器正在迅速填补波长轴上的空穴，使其成为气体分析的有吸引力的光源。大多数qcl具有定义良好的中心波数和窄线宽，允许准确的分子识别。下一个重要的因素是优化光和气体体积之间的相互作用长度。在这种情况下，考虑到有时气体体积有限，通常选择使用专门设计的光学腔将光集中在限制气体的体积中。这些空腔采用两种不同的设计方法，即谐振腔或多通腔。共振腔提供了在小于一升的体积内获得千米数量级的相互作用距离的可能性。然而，谐振器有很强的限制，使其实现困难。他们需要反射率高于99.9%的镜子来达到所需的精细度。尽管这种反射镜具有合适的反射率，但它们的 ...
被动气体检测的FTIR系统高灵敏度的气体和表面污染物(液体和固体)的化学检测很容易实现使用中红外光谱。光谱的中红外部分大致跨度为≈2.5 ~ 14mm，并且中红外光谱直接探测分子的旋转和振动模式。吸收光谱丰富，吸收谱线强，具有高特异性和高灵敏度，图1绘制了化学试剂VX和HD(硫芥)以及炸药TNT(三硝基甲苯)的中红外光谱。这表明，化学物质的中红外光谱具有丰富的吸收谱线，可以进行高度特异性的化学鉴定。还要注意，吸收线可能非常强。例如，VX和TNT都有吸收线，其吸收深度(强度以1/e的倍数下降)只有~3um。强吸收线使检测灵敏度高。图1中红外的两个主要大气传输窗口称为中波红外(MWIR)和长波红外 ...
广泛可调谐的量子级联激光器，人们已经实现能够获得极少量吸附炸药分子的分子特征的光热红外光谱。当被吸附的炸药分子被红外光共振激发时，这些器件对非辐射衰变过程产生的热量作出响应。监测微体温计信号随照射红外波长的变化，对应于被吸附分子的常规红外吸收光谱。此外，通过测量用于定量分析的装置的共振频移来确定吸附分子的质量。此外，微差热分析可用于区分受热分子的放热或吸热反应，用相同的装置进行，为痕量爆炸物检测和传感器表面再生提供额外的正交信号。近年来，为了克服表面吸附炸药混合物的化学选择性问题，纳米机械红外光谱技术得到了广泛的发展和应用。在该技术中，首先允许目标炸药分子吸附在双材料微悬臂表面上。在红外光对目 ...
超宽带(3.3 - 12.5µm)单栈量子级联增益介质自二十多年前发明以来，QC激光器由于其紧凑性，稳健性和高性能(高输出功率，可调性和波长可定制性)而成为许多实际应用中备受追捧的中红外源。然而，有光谱应用(如生物学)，其中分子的吸收特征是广泛的，因此需要单一激光源的宽波长可调性。为了实现广泛的可调性，已经报道了各种方法，如所谓的“绑定到连续体”和“连续到连续体”设计，以及多个增益介质的堆叠。在这里，我们通过设计一种单堆栈增益介质来实现宽增益发射，该介质结合了QC激光器中两个相对较新的、不同的带结构设计概念:注入器基态与上激光态的超强耦合和超短注入器区域。图1我们的活动岩心设计(图1(a))采 ...
波长的中红外量子级联激光器（QCL Laser）、激光模组及激光管。 ...
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