利用波长可调量子级联激光器对痕量化学物质表面进行高速和大面积扫描如图1所示，波长可调的MIR激光器照亮感兴趣的目标，反射光被相机捕获。随着激光波长的调整，相机同步捕捉反射光的图像。对原始超立方体进行处理以校正背景热辐射和照明激光束的强度模式，以生成代表目标表面反射率的超立方体。然后对反射超立方体进行分析，并与光谱特征参考库进行比较，以生成检测图，该检测图可以识别目标表面上的任何化学污染并绘制空间图。如图所示，也可以检测到可能存在于光束路径中的气体的存在。图1图2外腔量子级联激光器(ec - qcl)用于对目标的照明。这些都是基于Block Engineering的Mini-QCL™，如图2所示 ...
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 ...
干涉仪型腔的量子级联激光器宽单模调谐量子级联（QC）激光器是一种强大而紧凑的半导体光源。在中红外波段，它们是目前分子传感中基于吸收的光谱系统中非常有利的光源。由于这些系统利用了不同气体分子的强而窄的吸收线，它们要求QC激光器在单模下工作，并且是连续的，广泛可调的。研究并实现了实现波长选择性和可调性的不同方法。直到zui近，大多数QC激光器的单模操作已经通过在常规Fabry-Perot QC激光器的顶部合并周期性光栅实现，例如分布式反馈光栅或分布式布拉格反射器。然而，需要在波长尺度上精确的周期结构需要更复杂的制造步骤（例如，电子束光刻），通常导致更高的成本和更低的产量。机械可移动光栅集成到外腔， ...
agg反射器量子级联激光器（1）量子级联（QC）激光器是基于半导体的中红外光源，通过带隙工程设计，由于其紧凑的尺寸，提供了有前途的应用。工作范围大，输出功率大。尽管Fabry-Perot型QC激光器具有高产量和高成本效益，但由于端面的波长无关反射率，其光谱输出相对较宽。此外，随着注入电流的增加，由于腔内空间和光谱烧孔等非线性，谱宽一般会增加一个数量级以上。然而，在各种应用中，如医学中的激光辅助手术或防御对策中，需要窄带，高功率操作的QC激光器。在QC激光器中，通过多种方法实现ji端光谱窄化到单模工作，包括将分布式反馈（DFB）光栅集成到激光腔中，利用外腔（EC）或通过单片耦合腔设计。具有深蚀刻 ...
备进行。使用量子级联激光器(QCL) (Block Engineering Inc.)在1900-800 cm-1(波长5.3 - 12.9µm)范围内可调谐作为光源和两个硒化锌物镜用于输入和输出耦合。在获取透射光谱之前，将QCL设置为12.9µm，对准后在红外相机(Xenics-Gobi 640)上对波导输出进行成像，在TM偏振下的输出强度分布如图1b所示。模态强度分布(COMSOL)模拟显示，沿x轴和y轴的FWHM分别为10.1µm和2.3µm。采用热电冷却型碲化汞镉(MCT)探测器(VIGO系统)记录采集物镜的信号。来自MCT探测器的信号被记录在一台计算机上，该计算机也对QCL进行了调谐 ...
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 ...
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