中红外量子级联激光器
(QCL)‘可诅谐腳光样品宅可调谐激光、吸收光谱技术(TDLAS)—光电探测器TDLAS 气体分析主流产品简介(上)本文主要介绍 TDLAS 技术优势,以及常用于 TDLAS 分析系统的激光器,和海尔欣相关科研级模块产品
中红外量子级联激光器(QCL)是一种性能优越的新型半导体激光器,随着 QCL的发展,可调谐半导体激光吸收光谱技术(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy,TDLAS)在痕量气体分析领域获得了更广泛的应用
相较于传统的非色散红外光谱分析技术(NDIR),基于 TDLAS技术的气体分析技术具有难以取代的优势
目前市面上的主流气体分析产品多数采用 NDIR 技术,其缺点包含:1
复杂的采样和预处理系统使得系统响应速度慢,难以满足实时响应需求;2
受背景气体(如水汽)的交叉干扰严重,并且样气中的粉尘引起误差,影响浓度测量准确度;3
单点采样使得测量数据不具有代表性;4
易于发生漂移,降低数据可靠性,且因为需要经常标定,维护成本高
TDLAS 也是一种红外吸收光谱技术,基本原理是通过分析光被气体的选择性吸收,由吸收光谱反演获得待测气体浓度
由于 TDLAS 技术采用了半导体激光光源,光谱线宽远小于待测气体单根吸收谱线的线宽,频率扫描范围可避开其他气体吸收谱线,有效避免交叉干扰
其优点如下:1
高灵敏度和高选择性:可调谐半导体激光器的线宽低至 10-4波数(cmj,而—般分子的吸收线的线宽在 10-2cm-1量级,将激光器的输出波长调谐到选定的分子吸收峰中心频率,可避开其他气体组分的干扰;2
响应快速:脉冲式的可调谐激光器的脉冲沿上升时间在纳秒级别(10-9s),允许它们在很小的光谱范围内进行扫描,在毫秒范围内能对几种波长进行扫描;3
相同样气多组分测量:可调谐激光器的波长覆盖了大多数气体的吸