量子级联激光器（QCL）介绍

量子级联激光器(QCL)是一种基于子带间电子跃迁的中红外波段单极光源，其工作原理与通常的半导体激光器截然不同。其激射方案是利用垂直于纳米级厚度的半导体异质结薄层内由量子限制效应引起的分离电子态，在这些激发态之间产生粒子数反转，该激光器的有源区是由耦合量子阱的多级串接组成（通常大于500层）而实现单电子注入的多光子输出。量子级联激光器的激射波长覆盖两个大气窗口，并可以向远红外波段拓展，因此量子级联激光器的发明与发展，开创了中远红外半导体激光的新领域。

当量子级联激光器的研究发展到了一定阶段，有了实际的应用空间，便开始了商业化的进程，目前主要的商业公司包括Alpes Lasers、Daylight Solutions和Pranalytica等。Alpes Lasers是由瑞士Neuchatel 大学的Jerome Faist 教授创办的，占据85%的量子级联激光器市场份额。主要产品包括室温连续或脉冲工作法布里－珀罗量子级联激光器、室温连续或脉冲工作和低温连续工作分布反馈量子级联激光器以及低温连续或脉冲工作太赫兹量子级联激光器，激射波长覆盖中远红外波段，激射功率为几十到上百毫瓦。Daylight Solutions和Pranalytica公司主要研究大功率连续工作模式高工作温度的中红外量子级联激光器的核心技术，获得了世界上唯一输出功率为2W的商用中红外量子级联激光器，并且将此核心技术运用到外腔宽调谐量子级联激光器中。

产品特点： 

1、单个发光器件的最大功率可达4W

2、波长从3.8微米到12微, 米以上

3、可调谐QCL系统

4、超过军事规格要求

5、单激光以及多波长高亮度系统

6、提供OEM和系统级配置

主要优势：

1、商用上最高功率的QCL

2、QCL保护和温度管理功能

3、生产工艺成熟

4、高性能小型封装

5、垂直整合提供最佳子系统级和系统级方案

高功率脉冲激光器系统：1101-XX-HP-XXXX

1101-XX-HP-XXXX量子级联激光器以成套系统出售，包括激光头和电源，客户购买后开箱即可使用。该系统的标准版本由量子级联激光器、准直透镜和电子元件组成，可在恶劣环境中无故障运行。输出中红外近似准直光束，光束直径约为4mm。

对于特殊应用，该系统可选一个卡口扩束安装座，将光束投射到千米之外的距离，如图所示在激光头集成了一个Janos ASIO 50mm F/2.3物镜。卡口安装座也可根据具体要求使用其它透镜。输出脉冲时间是固定的，范围从50ns到500ns之间。该系统的特点是小于5ns的快速脉冲上升和下降时间。提供多种内外触发选项。

三种脉冲版本：

Model 1101-46-HP-1000: 激光头在室温下的峰值脉冲输出功率大于1瓦

Model 1101-46-HP-2000: 激光头在室温下的峰值脉冲输出功率大于2瓦

Model 1101-46-HP-4000: 激光头在室温下的峰值脉冲输出功率大于4瓦

激光头规格：

工作                  激光头在室温下脉冲输出

波长                  4.6 μm (其它至最大12um波长可选)

输出光谱            中心波长~4.6um的宽带光源；光谱线宽~150nm

脉冲长度            50ns到500ns（由客户选定）

上升下降时间       <5ns

最大脉冲重复率    1MHz

工作模式             内部触发通过外部脉冲序列同步

输出光束             近似准直光，可选连接外部光束扩束镜头投射至千米之外近衍射极限

输出光可靠性       在全功率运行和周期性的温度循环条件下，功率不衰减的寿命大于3,000小时

周围温度             <45oC

尺寸                   宽度13 cm，高度17 cm，深度15 cm

重量                   1.9 kg  

电源规格：

调制       调制输入接口位于前面板上，范围从1kHz到100kHz（3dB带宽，TTL输入）。

         使用特殊电源可以高达1GHz调制速率调制量子级联激光器。

保护       激光器电源有多重保护保证激光器的无故障运行

              电源有5秒启动延迟时间

              激光器由一个独立的开关启动

尺寸        宽带28cm，高达18cm，深度37cm

重量        7.3kg

电气输入   110/220 V, 3 A (最大)

应用领域

量子级联激光器系统和气体探测器的应用领域。

1 .防御 

1、 IRCM（红外热辐射干扰系统）

2、目标指示

3、目标照射

4、 标向波

5、远距离爆炸探测

6、毒气侦测

7、集装箱检查

2 .医学

1、气氨检测（肝肾疾病）

2、 葡萄糖检测

3、 呼吸诊断

4、 麻醉检测

5、医院空气质量检测

3 .环境监测

1、 空气检测和网络

2、 环境空气质量

3、农业碳排放监测

4、海洋船舶排放监测

5、 烟囱排放监测

6、 车辆排放监测

4. 工业检测  

1、天然气含量监测

2、 泄露检测

3、 石油化工监测

4、制药工艺质量控制

5. 半导体行业  

1、设备气体监测控制

2、 晶圆传递

3、原位污质监测

4、内部气体污染监测

杭州谱镭光电技术有限公司(HangzhouSPL Photonics Co.,Ltd)是一家专业的光电类科研仪器代理商，致力于服务国内科研院所、高等院校实验室、企业研发部门等。我们代理的产品涉及光电子、激光、光通讯、物理、化学、材料、环保、食品、农业和生物等领域，可广泛应用于教学、科研及产品开发。 

我们主要代理的产品有：微型光纤光谱仪、中红外光谱仪、积分球及系统、光谱仪附件、飞秒/皮秒光纤激光器、KHz皮秒固体激光器、超窄线宽光纤激光器、超连续宽带激光器、He-Ne激光器、激光器附件及激光测量仪器、光学元器件、精密机械位移调整架、光纤、光学仪器、光源和太赫兹元器件、高性能大口径瞬态（脉冲）激光波前畸变检测干涉仪（用于流场、波前等分析）、高性能光滑表面缺陷分析仪、大口径近红外平行光管、Semrock公司的高品质生物用滤波片以及Meos公司的光学教学仪器等。

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