量子級聯(lián)激光器（QCL）介紹

量子級聯(lián)激光器(QCL)是一種基于子帶間電子躍遷的中紅外波段單光源，其工作原理與通常的半導(dǎo)體激光器截然不同。其激射方案是利用垂直于納米級厚度的半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)薄層內(nèi)由量子限制效應(yīng)引起的分離電子態(tài)，在這些激發(fā)態(tài)之間產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，該激光器的有源區(qū)是由耦合量子阱的多級串接組成（通常大于500層）而實現(xiàn)單電子注入的多光子輸出。量子級聯(lián)激光器的激射波長覆蓋兩個大氣窗口，并可以向遠(yuǎn)紅外波段拓展，因此量子級聯(lián)激光器的發(fā)明與發(fā)展，開創(chuàng)了中遠(yuǎn)紅外半導(dǎo)體激光的新領(lǐng)域。

當(dāng)量子級聯(lián)激光器的研究發(fā)展到了階段，有了實際的應(yīng)用空間，便開始了商業(yè)化的進程，目前主要的商業(yè)公司包括Alpes Lasers、Daylight Solutions和Prytica等。Alpes Lasers是由瑞士Neuchatel 大學(xué)的Jerome Faist 創(chuàng)辦的，占據(jù)85%的量子級聯(lián)激光器市場份額。主要產(chǎn)品包括室溫連續(xù)或脈沖工作法布里－珀羅量子級聯(lián)激光器、室溫連續(xù)或脈沖工作和低溫連續(xù)工作分布反饋量子級聯(lián)激光器以及低溫連續(xù)或脈沖工作太赫茲量子級聯(lián)激光器，激射波長覆蓋中遠(yuǎn)紅外波段，激射功率為幾十到上百毫瓦。Daylight Solutions和Prytica公司主要研究大功率連續(xù)工作模式高工作溫度的中紅外量子級聯(lián)激光器的技術(shù)，獲得了世界上輸出功率為2W的商用中紅外量子級聯(lián)激光器，并且將此技術(shù)運用到外腔寬調(diào)諧量子級聯(lián)激光器中。

產(chǎn)品特點： 

1、單個發(fā)光器件的功率可達(dá)4W

2、波長從3.8微米到12微, 米以上

3、可調(diào)諧QCL系統(tǒng)

4、過軍事規(guī)格要求

5、單激光以及多波長高亮度系統(tǒng)

6、提供OEM和系統(tǒng)級配置

主要優(yōu)勢：

1、商用上功率的QCL

2、QCL保護和溫度管理功能

3、生產(chǎn)工藝成熟

4、小型封裝

5、垂直整合提供子系統(tǒng)級和系統(tǒng)級方案

   高功率連續(xù)波激光器系統(tǒng)：1101-XX-CW-XXXX

1101-46-CW-XXXX以成套系統(tǒng)出售，包括激光頭、電源，客戶購買后開箱即可使用。熱電冷卻儀和準(zhǔn)直光學(xué)元件都密閉封裝在一起，可在實際環(huán)境下無故障運行。

系統(tǒng)有四種功率輸出型號：

1101-46-CW-750：功率輸出>0.75W，激光頭在室溫下輸出連續(xù)波

1101-46-CW-1000：功率輸出>1.0W，激光頭在室溫下輸出連續(xù)波

1101-46-CW-1500：功率輸出>1.5W，激光頭在室溫下輸出連續(xù)波

1101-46-CW-2000：功率輸出>2.0W，激光頭在室溫下輸出連續(xù)波

封裝激光頭規(guī)格：

電源規(guī)格：

OEM高功率連續(xù)波激光器 ：1101-XX-CW--BF

1101-XX-CW--BF室溫QCL模塊是高功率連續(xù)波中紅外QCL的OEM版本。室溫下4.6um時提供3.5W連續(xù)波光功率，在4.0um提供2.5W連續(xù)波功率。蝶式封裝內(nèi)包括包置于熱電冷卻器上的高功率量子級聯(lián)激光器模塊、一個用于探測QCL穩(wěn)定的熱敏電阻和用于準(zhǔn)直輸出光的光學(xué)元件。

Prytica正在申請的QCL結(jié)構(gòu)設(shè)計無需外部冷卻或水冷可就允許在室溫下輸出高功率連續(xù)波，該QCL中還集成了我們的反射鍍膜技術(shù)，在高連續(xù)波功率下地工作。該OEM模塊要求合適的溫度管理系統(tǒng)以維持蝶形封裝主體溫度處于35攝氏度之下。每種模塊要求客戶根據(jù)規(guī)格要求提供電流調(diào)制電源，用于驅(qū)動QCL和TEC。TEC電流需要使用熱敏電阻數(shù)據(jù)來反饋控制，使QCL工作溫度恒定。萬一QCL期間溫度上升高于45攝氏度，熱敏電阻數(shù)據(jù)也用于QCL電源關(guān)閉。

OEM版本的高功率QCL的性能和工作壽命不能和其它QCL一樣，型號有：

1101-XX-CW-500-BF: 輸出功率~0.50W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波

1101-XX-CW-750-BF: 輸出功率~0.75W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波

1101-XX-CW-1000-BF: 輸出功率~1.0W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波

1101-XX-CW-1500-BF: 輸出功率~1.5W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波

1101-XX-CW-2000-BF: 輸出功率~2.0W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波

1101-XX-CW-2500-BF: 輸出功率~2.5W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波

1101-XX-CW-3000-BF: 輸出功率~3.0W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波（目前提供4.6微米版本）

1101-XX-CW-3500-BF: 輸出功率~3.5W，蝶形封裝在環(huán)境溫度小于35攝氏度下為連續(xù)波（目前提供4.6微米版本）

高功率準(zhǔn)連續(xù)波微型系統(tǒng)：1101-XX-QCW--MicroTT-EXT

1101-XX-QCW--MicroTT-EXT是高平均功率、紅外脈沖型量子級聯(lián)激光器（QCL）系統(tǒng)。在波長為4.6微米時，系統(tǒng)的平均功率過2瓦。也可選其它在3.8到12微米之間的波長。它是一個被動冷卻系統(tǒng)，設(shè)計用于桌上使用時可做到真正隔震。系統(tǒng)只要求一個外部20伏直流電源就可工作。脈沖成形和功率調(diào)節(jié)電子元件、包含QCL和用于準(zhǔn)直輸出激光的光學(xué)元件的密閉封裝都一起裝在外殼內(nèi)。系統(tǒng)無需調(diào)整，在穩(wěn)定的溫度環(huán)境下可長期穩(wěn)定工作。該系統(tǒng)也有內(nèi)部電池工作選項。2瓦的QCL使用四個CR123A電池運行時間大于30分鐘，對于更低功率的QCL運行時間更長。

  規(guī)格參數(shù)：

OEM高平均功率脈沖激光：1101-XX-QCW--UC-PF

1101-XX-QCW--UC-PF量子級聯(lián)激光系統(tǒng)是高平均功率紅外脈沖光源，用于OEM應(yīng)用。在4.6微米波長時平均功率大于2瓦，在4.0微米時大于1瓦。也可選擇3.8微米到12微米之間的其它波長。該系統(tǒng)是被動冷卻系統(tǒng)，用于OEM應(yīng)用集成到客戶的平臺中時可以做到真正隔震。系統(tǒng)要一個外部直流電源就可工作。脈沖成形和功率調(diào)節(jié)電子元件位于PCB板上，與包含QCL和相關(guān)光學(xué)元件的密閉蝶式封裝一起使波長穩(wěn)定，并準(zhǔn)直輸出激光光束。系統(tǒng)無需調(diào)節(jié)，在穩(wěn)定的溫度環(huán)境中可以長期穩(wěn)定地工作。

高功率脈沖激光器系統(tǒng)：1101-XX-HP-XXXX

1101-XX-HP-XXXX量子級聯(lián)激光器以成套系統(tǒng)出售，包括激光頭和電源，客戶購買后開箱即可使用。該系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)版本由量子級聯(lián)激光器、準(zhǔn)直透鏡和電子元件組成，可在惡劣環(huán)境中無故障運行。輸出中紅外近似準(zhǔn)直光束，光束直徑約為4mm。

對于應(yīng)用，該系統(tǒng)可選一個卡口擴束安裝座，將光束投射到千米之外的距離，如圖所示在激光頭集成了一個Janos ASIO 50mm F/2.3物鏡?？诎惭b座也可根據(jù)具體要求使用其它透鏡。輸出脈沖時間是固定的，范圍從50ns到500ns之間。該系統(tǒng)的特點是小于5ns的快速脈沖上升和下降時間。提供多種內(nèi)外觸發(fā)選項。

三種脈沖版本：

Model 1101-46-HP-1000: 激光頭在室溫下的峰值脈沖輸出功率大于1瓦

Model 1101-46-HP-2000: 激光頭在室溫下的峰值脈沖輸出功率大于2瓦

Model 1101-46-HP-4000: 激光頭在室溫下的峰值脈沖輸出功率大于4瓦

激光頭規(guī)格：

電源規(guī)格：

高功率多波長激光器系統(tǒng)：MultiLux?-20-XX--CW-SYST

MULTILUX?-20-40-46-CW-SYST是一套高功率多波長激光系統(tǒng)，在室溫時發(fā)射連續(xù)波的功率可達(dá)幾個瓦特，有一個短紅外波長和兩個中紅外波長。三個激光都是共線和準(zhǔn)直的，而且光束質(zhì)量，能夠滿足各種國和國土應(yīng)用的要求。

MULTILUX?-20-40-46-CW有以下幾種配置：

波長~4.6μm，室溫下功率大于2.0W

波長~4.0μm，室溫下功率大于1.5W

波長~2.1μm，室溫下功率大于3.0W

三個不同波長激光之間的共線性要1毫弧度，耦合在一起的光束質(zhì)量，可以投射到很遠(yuǎn)的距離。可以控制每個波長的激光，也可以通過脈沖序列來調(diào)制。還可以選擇其它短波長紅外、中波長紅外和長波長紅外的組合。

產(chǎn)品描述

激光頭：

控制器：

手持式紅外照明量子級聯(lián)激光器：PoyntIR?-XX

產(chǎn)品特點：

1、輸出光可能會是復(fù)雜的光脈沖序列，序列可定制。

2、智能On/Off按鈕，根據(jù)要求可重新編程。

3、的閉鎖開關(guān)存儲。

4、電池耗盡保護，以免On/Off按鈕一直保持壓下狀態(tài)。

5、智能交流充電器電池充電過量。

   1、規(guī)格都是在室溫下工作。
   2、根據(jù)訂購可選其它脈沖序列。
   3、9.6 μm波長可選（型號PoyntIR?-96）。

   4、通過可選配的內(nèi)置準(zhǔn)直透鏡可變成真正的準(zhǔn)直光。
   5、尺寸和重量可能隨著運行時間增加而減小。

產(chǎn)品參數(shù)：

應(yīng)用領(lǐng)域

量子級聯(lián)激光器系統(tǒng)和氣體探測器的應(yīng)用領(lǐng)域。

1 .御 

? IRCM（紅外熱輻射干擾系統(tǒng)）

? 目標(biāo)指示

? 目標(biāo)照射

? 標(biāo)向波

? 遠(yuǎn)距離探測

? 毒氣偵測

? 集裝箱檢查

2 .

? 氣氨檢測（肝腎）

? 葡萄糖檢測

? 呼吸診斷

? 麻醉檢測

? 醫(yī)院空氣質(zhì)量檢測

3 .環(huán)境監(jiān)測

? 空氣檢測和網(wǎng)絡(luò)

? 環(huán)境空氣質(zhì)量

? 農(nóng)業(yè)碳排放監(jiān)測

? 海洋船舶排放監(jiān)測

? 煙囪排放監(jiān)測

? 車輛排放監(jiān)測

4. 工業(yè)檢測  

? 天然氣含量監(jiān)測

? 泄露檢測

? 石油化工監(jiān)測

? 制藥工藝質(zhì)量控制

5. 半導(dǎo)體行業(yè)  

? 設(shè)備氣體監(jiān)測控制

? 晶圓傳遞

? 原位污質(zhì)監(jiān)測

? 內(nèi)部氣體污染監(jiān)測

杭州譜鐳光電技術(shù)有限公司(HangzhouSPL Photonics Co.,Ltd)是一家的光電類科研儀器代理商，致力于服務(wù)國研院所、高等院校實驗室、企業(yè)研發(fā)部門等。我們代理的產(chǎn)品涉及光電子、激光、光通訊、物理、化學(xué)、材料、、食品、農(nóng)業(yè)和生物等領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于教學(xué)、科研及產(chǎn)品開發(fā)。 

我們主要代理的產(chǎn)品有：微型光纖光譜儀、中紅外光譜儀、積分球及系統(tǒng)、光譜儀附件、飛秒/皮秒光纖激光器、KHz皮秒固體激光器、窄線寬光纖激光器、連續(xù)寬帶激光器、He-Ne激光器、激光器附件及激光測量儀器、光學(xué)元器件、精密機械位移調(diào)整架、光纖、光學(xué)儀器、光源和太赫茲元器件、大口徑瞬態(tài)（脈沖）激光波前畸變檢測干涉儀（用于流場、波前等分析）、光滑表面缺陷分析儀、大口徑近紅外平行光管、Semrock公司的生物用濾波片以及Meos公司的光學(xué)教學(xué)儀器等。

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