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Prytica等。Alpes Lasers是由瑞士Neuchatel 大学的Jerome Faist 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Prytica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、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、小型封装
5、垂直整合提供子系统级和系统级方案
高功率连续波激光器系统：1101-XX-CW-XXXX
1101-46-CW-XXXX以成套系统出售，包括激光头、电源，客户购买后开箱即可使用。热电冷却仪和准直光学元件都密闭封装在一起，可在实际环境下无故障运行。
系统有四种功率输出型号：
1101-46-CW-750：功率输出>0.75W，激光头在室温下输出连续波
1101-46-CW-1000：功率输出>1.0W，激光头在室温下输出连续波
1101-46-CW-1500：功率输出>1.5W，激光头在室温下输出连续波
1101-46-CW-2000：功率输出>2.0W，激光头在室温下输出连续波
封装激光头规格：
工作 | 激光头在室温下输出连续波 |
波长 | 4.6 μm |
输出波长 | 中心波长~4.6um的宽带光源；光谱线宽~150nm |
输出功率 | ≥0.75 W, ≥1.0 W, 1.5 W, 或 >2.0 W (取决于型号) |
输出光束 | 近似准直 |
输出光质量 | 近衍射限 |
连续波工作 | 通过前面板的调制输入接头施加+5V直流使1101-46-CW以真正的连续波模式工作 |
调制工作 | 可用范围从1kHz到100kHz的TTL信号调制1101-46-CW |
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 |
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）。使用电源可以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 激光器由一个的开关启动 |
尺寸 | 宽带28cm，18cm，深度37cm |
重量 | 10kg |
电气输入 | 110/220 V, 4 A () |
OEM高功率连续波激光器 ：1101-XX-CW--BF
1101-XX-CW--BF室温QCL模块是高功率连续波中红外QCL的OEM版本。室温下4.6um时提供3.5W连续波光功率，在4.0um提供2.5W连续波功率。蝶式封装内包括包置于热电冷却器上的高功率量子级联激光器模块、一个用于探测QCL稳定的热敏电阻和用于准直输出光的光学元件。
Prytica正在申请的QCL结构设计无需外部冷却或水冷可就允许在室温下输出高功率连续波，该QCL中还集成了我们的反射镀膜技术，在高连续波功率下地工作。该OEM模块要求合适的温度管理系统以维持蝶形封装主体温度处于35摄氏度之下。每种模块要求客户根据规格要求提供电流调制电源，用于驱动QCL和TEC。TEC电流需要使用热敏电阻数据来反馈控制，使QCL工作温度恒定。万一QCL期间温度上升高于45摄氏度，热敏电阻数据也用于QCL电源关闭。
OEM版本的高功率QCL的性能和工作寿命不能和其它QCL一样，型号有：
1101-XX-CW-500-BF: 输出功率~0.50W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波
1101-XX-CW-750-BF: 输出功率~0.75W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波
1101-XX-CW-1000-BF: 输出功率~1.0W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波
1101-XX-CW-1500-BF: 输出功率~1.5W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波
1101-XX-CW-2000-BF: 输出功率~2.0W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波
1101-XX-CW-2500-BF: 输出功率~2.5W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波
1101-XX-CW-3000-BF: 输出功率~3.0W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波（目前提供4.6微米版本）
1101-XX-CW-3500-BF: 输出功率~3.5W，蝶形封装在环境温度小于35摄氏度下为连续波（目前提供4.6微米版本）
高功率准连续波微型系统：1101-XX-QCW--MicroTT-EXT
1101-XX-QCW--MicroTT-EXT是高平均功率、红外脉冲型量子级联激光器（QCL）系统。在波长为4.6微米时，系统的平均功率过2瓦。也可选其它在3.8到12微米之间的波长。它是一个被动冷却系统，设计用于桌上使用时可做到真正隔震。系统只要求一个外部20伏直流电源就可工作。脉冲成形和功率调节电子元件、包含QCL和用于准直输出激光的光学元件的密闭封装都一起装在外壳内。系统无需调整，在稳定的温度环境下可长期稳定工作。该系统也有内部电池工作选项。2瓦的QCL使用四个CR123A电池运行时间大于30分钟，对于更低功率的QCL运行时间更长。
平均功率 | > 2.5W at 4.6 μm, > 2.0 W at 4.0 μm, >1.5 W at 3.8 μm, > 1.2 W at 7.2 μm > 1.5 W at 9.3 μm |
工作模式 | 准连续，高占空比 |
光输出 | 标准规格为输出~200ns到500ns脉冲 |
波长选项 | ~3.8 μm, ~4.0 μm, 4.6 μm, 7.1 μm, 8.5 μm, 9.3 μm 其它从3.8到12微米之间的波长也可定制 |
规格参数：
OEM高平均功率脉冲激光：1101-XX-QCW--UC-PF
1101-XX-QCW--UC-PF量子级联激光系统是高平均功率红外脉冲光源，用于OEM应用。在4.6微米波长时平均功率大于2瓦，在4.0微米时大于1瓦。也可选择3.8微米到12微米之间的其它波长。该系统是被动冷却系统，用于OEM应用集成到客户的平台中时可以做到真正隔震。系统要一个外部直流电源就可工作。脉冲成形和功率调节电子元件位于PCB板上，与包含QCL和相关光学元件的密闭蝶式封装一起使波长稳定，并准直输出激光光束。系统无需调节，在稳定的温度环境中可以长期稳定地工作。
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 |
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 |
输出光性 | 近衍射限 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）。使用电源可以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 激光器由一个的开关启动 |
尺寸 | 宽带28cm，18cm，深度37cm |
重量 | 7.3kg |
电气输入 | 110/220 V, 3 A () |
高功率多波长激光器系统：MultiLux?-20-XX--CW-SYST
MULTILUX?-20-40-46-CW-SYST是一套高功率多波长激光系统，在室温时发射连续波的功率可达几个瓦特，有一个短红外波长和两个中红外波长。三个激光都是共线和准直的，而且光束质量，能够满足各种国和国土应用的要求。
MULTILUX?-20-40-46-CW有以下几种配置：
波长~4.6μm，室温下功率大于2.0W
波长~4.0μm，室温下功率大于1.5W
波长~2.1μm，室温下功率大于3.0W
三个不同波长激光之间的共线性要1毫弧度，耦合在一起的光束质量，可以投射到很远的距离。可以控制每个波长的激光，也可以通过脉冲序列来调制。还可以选择其它短波长红外、中波长红外和长波长红外的组合。
产品描述
激光头：
1、 | SWIR短波长红外激光器 |
| - 光纤激光器 @ 2.0 ± 0.1 μm |
| - 功率输出：可达3 W |
| - M2 < 1.5 |
2、 | MWIR中波长红外激光器1 |
| - ~4.0 ± 0.15 μm量子级联激光器密封封装，带热电冷却和准直透镜 |
| -功率输出：可达2&nbs, p;W |
| - M2 < 1.5 |
3、 | MWIR中波长红外激光器2 |
| - ~4.6 ± 0.15 μm量子级联激光器密封封装，带热电冷却和准直透镜 |
| -功率输出：可达1.5 W |
| - M2 < 1.5 |
4、 | 其它波长组合可选 |
5、 | 光束组合元件 |
| - 提供包含三种波长的一束准直光 |
| - 三个光束的直径相同（±10%） |
| - 三个光束共线对其，不会从组合光束中分叉开来 |
6、 | 光束扩展元件可选配 |
7、 | 空气冷却系统 |
8、 | 激光器保护系统 |
9、 | 外形尺寸：10" x 10" x 6.5"（近似值） |
10、 | 重量：20磅（近似值） |
控制器：
1、 | 主板带RS422/485接口，提供需的系统功能和用户通信；也可选用RS232/485/422 |
2、 | QCL电流驱动器 |
3、 | QCL温度控制器 |
4、 | 光纤激光器系统电源 |
5、 | 控制两个激光器的工作模式；地作为连续波光源或者通过内部、外部或编程的脉冲序列工作（方波脉冲调制频率：MWIR：100kHz，3dB rollover point；SWIR：5kHz，3dB rollover point） |
6、 | 架式安装控制器 |
7、 | 前面板控制或者通过计算机界面控制 |
8、 | 连接激光头和控制器的电源线长度可达15英尺 |
9、 | 电气输入110/220 VAC 50/60Hz or 28 V DC (由客户确定) |
10、 | 控制器重量：30磅 |
手持式红外照明量子级联激光器：PoyntIR?-XX
产品特点：
1、输出光可能会是复杂的光脉冲序列，序列可定制。
2、智能On/Off按钮，根据要求可重新编程。
3、的闭锁开关存储。
4、电池耗尽保护，以免On/Off按钮一直保持压下状态。
5、智能交流充电器电池充电过量。
1、规格都是在室温下工作。
2、根据订购可选其它脉冲序列。
3、9.6 μm波长可选（型号PoyntIR?-96）。
4、通过可选配的内置准直透镜可变成真正的准直光。
5、尺寸和重量可能随着运行时间增加而减小。
产品参数：
平均光功率 | > 20 mW for PoyntIR?-46-20 |
工作模式 | 150 ms "pulses" at 2 Hz |
波长 | ~4.6 μm |
发散度 | 3.0 mrad 垂直 |
尺寸 | 420 mm长，72 mm直径（近似） |
重量 | ~ 800 g |
充电时间 | < 3 小时 |
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 .御
? IRCM（红外热辐射干扰系统）
? 目标指示
? 目标照射
? 标向波
? 远距离探测
? 毒气侦测
? 集装箱检查
2 .
? 气氨检测（肝肾）
? 葡萄糖检测
? 呼吸诊断
? 麻醉检测
? 医院空气质量检测
3 .环境监测
? 空气检测和网络
? 环境空气质量
? 农业碳排放监测
? 海洋船舶排放监测
? 烟囱排放监测
? 车辆排放监测
4. 工业检测
? 天然气含量监测
? 泄露检测
? 石油化工监测
? 制药工艺质量控制
5. 半导体行业
? 设备气体监测控制
? 晶圆传递
? 原位污质监测
? 内部气体污染监测
杭州谱镭光电技术有限公司(HangzhouSPL Photonics Co.,Ltd)是一家的光电类科研仪器代理商，致力于服务国研院所、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、、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、窄线宽光纤激光器、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、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）、光滑表面缺陷分析仪、大口径近红外平行光管、Semrock公司的生物用滤波片以及Meos公司的光学教学仪器等。
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