利用波長(zhǎng)可調(diào)量子級(jí)聯(lián)激光器對(duì)痕量化學(xué)物質(zhì)表面進(jìn)行高速和大面積掃描如圖1所示屁擅，波長(zhǎng)可調(diào)的MIR激光器照亮感興趣的目標(biāo)，反射光被相機(jī)捕獲秤朗。隨著激光波長(zhǎng)的調(diào)整煤蹭，相機(jī)同步捕捉反射光的圖像。對(duì)原始超立方體進(jìn)行處理以校正背景熱輻射和照明激光束的強(qiáng)度模式取视，以生成代表目標(biāo)表面反射率的超立方體硝皂。然后對(duì)反射超立方體進(jìn)行分析，并與光譜特征參考庫(kù)進(jìn)行比較作谭，以生成檢測(cè)圖稽物，該檢測(cè)圖可以識(shí)別目標(biāo)表面上的任何化學(xué)污染并繪制空間圖。如圖所示折欠，也可以檢測(cè)到可能存在于光束路徑中的氣體的存在贝或。圖1圖2外腔量子級(jí)聯(lián)激光器(ec - qcl)用于對(duì)目標(biāo)的照明。這些都是基于Block Engineering的Mini-QCL?锐秦，如圖2所示 ...
的寬電壓可調(diào)量子級(jí)聯(lián)激光器在之前的研究中咪奖，基于反交叉垂直和對(duì)角躍遷以及光子輔助對(duì)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酱床。然而羊赵，基于反交叉垂直躍遷和光子輔助對(duì)角躍遷的激光器不能在閾值以上調(diào)諧，而基于反交叉對(duì)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扇谣，遠(yuǎn)小于EL在相同電壓范圍內(nèi)的60-70 cm?1昧捷。激光器調(diào)諧范圍小的原因在于驅(qū)動(dòng)電子穿過(guò)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)罐寨。在閾值以下靡挥，電子主要通過(guò)縱向光學(xué)LO聲子散射穿越有源區(qū)。在閾值以上鸯绿，隨著腔內(nèi)的光強(qiáng)變得越來(lái)越強(qiáng)跋破，電子通過(guò)受激輻射在活躍區(qū)域的 ...
近紅外脈沖誘導(dǎo)量子級(jí)聯(lián)激光器中紅外傳輸調(diào)制的飛秒測(cè)量zui近的研究證明了在低溫下使用 800 nm飛秒脈沖對(duì)qcl進(jìn)行全光調(diào)制，通過(guò)帶間躍遷改變電子居群瓶蝴。研究人員還通過(guò)在注入電流中加入射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)了qcl的直接調(diào)制幔烛。雖然文獻(xiàn)估計(jì)了QCL的超快增益調(diào)制，無(wú)弛豫振蕩囊蓝，高達(dá)>100 GHz饿悬，但以前的工作直接測(cè)量的QCL輸出使用中紅外探測(cè)器，限制在10 GHz帶寬聚霜。因此狡恬，仍有必要充分探索量子發(fā)光二極管對(duì)調(diào)制的時(shí)間光學(xué)響應(yīng)珠叔。從這個(gè)意義上說(shuō)，光泵浦探測(cè)技術(shù)是提供高時(shí)間分辨率的完美工具弟劲，僅受光脈沖寬度和延遲級(jí)分辨率的限制祷安。光泵浦探測(cè)技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于qcl中快速載流子動(dòng)力學(xué)的研究。我們研究了中紅外探測(cè) ...
干涉儀型腔的量子級(jí)聯(lián)激光器寬單模調(diào)諧量子級(jí)聯(lián)（QC）激光器是一種強(qiáng)大而緊湊的半導(dǎo)體光源兔乞。在中紅外波段汇鞭，它們是目前分子傳感中基于吸收的光譜系統(tǒng)中非常有利的光源。由于這些系統(tǒng)利用了不同氣體分子的強(qiáng)而窄的吸收線庸追，它們要求QC激光器在單模下工作霍骄，并且是連續(xù)的，廣泛可調(diào)的淡溯。研究并實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇性和可調(diào)性的不同方法读整。直到zui近，大多數(shù)QC激光器的單模操作已經(jīng)通過(guò)在常規(guī)Fabry-Perot QC激光器的頂部合并周期性光柵實(shí)現(xiàn)咱娶，例如分布式反饋光柵或分布式布拉格反射器米间。然而，需要在波長(zhǎng)尺度上精確的周期結(jié)構(gòu)需要更復(fù)雜的制造步驟（例如膘侮，電子束光刻）屈糊，通常導(dǎo)致更高的成本和更低的產(chǎn)量。機(jī)械可移動(dòng)光柵集成到外腔琼了， ...
agg反射器量子級(jí)聯(lián)激光器（1）量子級(jí)聯(lián)（QC）激光器是基于半導(dǎo)體的中紅外光源另玖，通過(guò)帶隙工程設(shè)計(jì)，由于其緊湊的尺寸表伦，提供了有前途的應(yīng)用。工作范圍大慷丽，輸出功率大蹦哼。盡管Fabry-Perot型QC激光器具有高產(chǎn)量和高成本效益，但由于端面的波長(zhǎng)無(wú)關(guān)反射率要糊，其光譜輸出相對(duì)較寬纲熏。此外，隨著注入電流的增加锄俄，由于腔內(nèi)空間和光譜燒孔等非線性局劲，譜寬一般會(huì)增加一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。然而奶赠，在各種應(yīng)用中鱼填，如醫(yī)學(xué)中的激光輔助手術(shù)或防御對(duì)策中，需要窄帶毅戈，高功率操作的QC激光器苹丸。在QC激光器中愤惰，通過(guò)多種方法實(shí)現(xiàn)ji端光譜窄化到單模工作，包括將分布式反饋（DFB）光柵集成到激光腔中赘理，利用外腔（EC）或通過(guò)單片耦合腔設(shè)計(jì)宦言。具有深蝕刻 ...
備進(jìn)行。使用量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL) (Block Engineering Inc.)在1900-800 cm-1(波長(zhǎng)5.3 - 12.9μm)范圍內(nèi)可調(diào)諧作為光源和兩個(gè)硒化鋅物鏡用于輸入和輸出耦合商模。在獲取透射光譜之前奠旺，將QCL設(shè)置為12.9μm，對(duì)準(zhǔn)后在紅外相機(jī)(Xenics-Gobi 640)上對(duì)波導(dǎo)輸出進(jìn)行成像施流，在TM偏振下的輸出強(qiáng)度分布如圖1b所示响疚。模態(tài)強(qiáng)度分布(COMSOL)模擬顯示，沿x軸和y軸的FWHM分別為10.1μm和2.3μm嫂沉。采用熱電冷卻型碲化汞鎘(MCT)探測(cè)器(VIGO系統(tǒng))記錄采集物鏡的信號(hào)稽寒。來(lái)自MCT探測(cè)器的信號(hào)被記錄在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，該計(jì)算機(jī)也對(duì)QCL進(jìn)行了調(diào)諧 ...
ui近開(kāi)發(fā)的量子級(jí)聯(lián)激光器(qcl)等趟章。近年來(lái)發(fā)展非常迅速的量子級(jí)聯(lián)激光器正在迅速填補(bǔ)波長(zhǎng)軸上的空穴杏糙，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)和窄線寬蚓土，允許準(zhǔn)確的分子識(shí)別宏侍。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(zhǎng)度。在這種情況下蜀漆，考慮到有時(shí)氣體體積有限谅河，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)方法确丢，即諧振腔或多通腔绷耍。共振腔提供了在小于一升的體積內(nèi)獲得千米數(shù)量級(jí)的相互作用距離的可能性。然而鲜侥，諧振器有很強(qiáng)的限制褂始，使其實(shí)現(xiàn)困難。他們需要反射率高于99.9%的鏡子來(lái)達(dá)到所需的精細(xì)度描函。盡管這種反射鏡具有合適的反射率崎苗，但它們的 ...
被動(dòng)氣體檢測(cè)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(cè)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舀寓，并且中紅外光譜直接探測(cè)分子的旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)模式胆数。吸收光譜豐富，吸收譜線強(qiáng)互墓，具有高特異性和高靈敏度必尼，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。這表明篡撵，化學(xué)物質(zhì)的中紅外光譜具有豐富的吸收譜線胰伍，可以進(jìn)行高度特異性的化學(xué)鑒定齿诞。還要注意，吸收線可能非常強(qiáng)骂租。例如祷杈，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渗饮。強(qiáng)吸收線使檢測(cè)靈敏度高但汞。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(zhǎng)波紅外 ...
廣泛可調(diào)諧的量子級(jí)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互站。當(dāng)被吸附的炸藥分子被紅外光共振激發(fā)時(shí)私蕾，這些器件對(duì)非輻射衰變過(guò)程產(chǎn)生的熱量作出響應(yīng)。監(jiān)測(cè)微體溫計(jì)信號(hào)隨照射紅外波長(zhǎng)的變化胡桃，對(duì)應(yīng)于被吸附分子的常規(guī)紅外吸收光譜踩叭。此外，通過(guò)測(cè)量用于定量分析的裝置的共振頻移來(lái)確定吸附分子的質(zhì)量翠胰。此外容贝，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)行之景，為痕量爆炸物檢測(cè)和傳感器表面再生提供額外的正交信號(hào)斤富。近年來(lái)，為了克服表面吸附炸藥混合物的化學(xué)選擇性問(wèn)題锻狗，納米機(jī)械紅外光譜技術(shù)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用满力。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轻纪。在紅外光對(duì)目 ...
備進(jìn)行油额。使用量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL) (Block Engineering Inc.)在1900-800 cm-1(波長(zhǎng)5.3 - 12.9μm)范圍內(nèi)可調(diào)諧作為光源和兩個(gè)硒化鋅物鏡用于輸入和輸出耦合。在獲取透射光譜之前刻帚，將QCL設(shè)置為12.9μm潦嘶，對(duì)準(zhǔn)后在紅外相機(jī)(Xenics-Gobi 640)上對(duì)波導(dǎo)輸出進(jìn)行成像，在TM偏振下的輸出強(qiáng)度分布如圖1b所示我擂。模態(tài)強(qiáng)度分布(COMSOL)模擬顯示，沿x軸和y軸的FWHM分別為10.1μm和2.3μm缓艳。采用熱電冷卻型碲化汞鎘(MCT)探測(cè)器(VIGO系統(tǒng))記錄采集物鏡的信號(hào)校摩。來(lái)自MCT探測(cè)器的信號(hào)被記錄在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，該計(jì)算機(jī)也對(duì)QCL進(jìn)行了調(diào)諧 ...
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