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**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**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**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**子系统级和系统级方案

台式高功率连续波外光栅腔可调谐单频率激光器系统：ChromaLux 1101-XX-EGC

1101-46-EGC型号激光器是一款波长可调谐的外光栅腔量子级联激光器，它的热电冷却装置和准直透镜都位于激光头内。它也可以选配包含激光头和匹配电源的全套系统，客户购买拆箱即可使用。

产品描述：

激光头规格：

工作 激光头在室温下输出连续波

波长 中心波长~ 4.6 μm使用外光栅控制驱动以~4.6微米

为中心的±150 nm粗调

输出光谱 通过频率控制的精细调谐优于40MHz

输出功率 整个调谐范围内的单频调谐功率大于200mW；调谐范围中心**功率大于300mW

输出线宽 以CW模式工作小于40 MHz

输出光 近似准直

输出光质量 近似衍射极限

连续波工作施加+5V直流1101-46-EGC可以真正的CW模式工作

物理尺寸 Size: 25 cm (W)， 17 cm (H)， 35 cm (D); Weight: 10 kg

控制器规格：

Laser supply Provides the necessary laser drive current for the quantum cascade laser

(factory adjusted to deliver the specified laser output power)

Provides the necessary drive current for the associated thermoelectric coolers

Temperature control (factory adjusted to provide the needed cooling at the optimum operating point)

Using proprietary algorithms， provides all necessary internal signals for precisely

Wavelength control setting and maintaing the desired wavelength

Front panel control of wavelength selection

Optional computer control of wavelength slection via USB

Front panel input connector for modulation of the laser

output from 1 kHz to 100 kHz (TTL input)，

Modulation limited by the power supply. The quantum cascade laser

can be modulated at rates up to1 GHz with special power supply.

aser power supply is equipped with multiple levels of protection

for trouble free operation of the QCL Power supply has a 5 second startup delay time

Laser is activated by a separate switch

Physical details Size: 28 cm (W)， 18 cm (H)， 37 cm (D) Weight: 10 kg

Electrical details 110/220 V， 4 A (max)

Optional modification available for operation from a single 28V DC source with

somewhat lower power consumption

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

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