激光器的發展里程碑如下：1960年發明的固態激光器和氣體激光器，1962年發明的雙極型半導體激光器和1994年發明的單極型量子級聯激光器（QCL）是激光領域的三個重大變革性里程碑。量子級聯激光器的工作原理與通常的半導體激光器截然不同，它打破了傳統p-n結型半導體激光器的電子-空穴復合受激輻射機制，其發光波長由半導體能隙來決定，填補了半導體中紅外激光器的空白。QCL受激輻射過程只有電子參與，其激射方案是利用在半導體異質結薄層內由量子限制效應引起的分離電子態之間產生粒子數反轉，從而實現單電子注入的多光子輸出，并且可以輕松得通過改變量子阱層的厚度來改變發光波長。量子級聯激光器比其它激光器的優勢在于它的級聯過程，電子從高能級跳躍到低能級過程中，不但沒有損失，還可以注入到下一個過程再次發光。這個級聯過程使這些電子"循環"起來，從而造就了一種令人驚嘆的激光器。因此，量子級聯激光器的發明被視為半導體激光理論的一次變革和里程碑。 通訊是DFB的主要應用，如1310nm，1550nm DFB激光器的應用，這里主要介紹非通訊波段DFB激光器的應用。福建水QCL激光器
量子級聯激光器（QuantumCascadeLaser,QCL）作為一種新興的激光技術，正在多個領域中展現出其獨特的優勢和廣泛的應用潛力。其的優點使得產品在市場上備受青睞，尤其是在環境監測、醫療成像和工業檢測等方面。首先，量子級聯激光器具有出色的波長可調性，能夠在中紅外范圍內實現高效發射。這一特性使得量子級聯激光器在氣體傳感領域的應用尤為突出。通過精確的波長調節，用戶可以針對特定氣體進行高靈敏度的檢測，從而有效解決了傳統傳感器難以檢測低濃度有害氣體的問題。這不僅提高了環境監測的精度，也為企業的安全生產提供了有力保障。其次，量子級聯激光器在醫療成像領域也展現出了巨大的優勢。其高功率和高效率的特性，能夠提升成像系統的分辨率和信噪比，使得醫生能夠更清晰地觀察到組織和的狀態。這對于早期疾病的診斷和方案的制定具有重要意義，從而提高了患者的效率，降低了醫療成本。 吉林SF6QCL激光器定制QCL由二次諧波從而對污染氣體進行定性或者定量分析，具有高分辨率、高靈敏度以及響應時間快等特點。
相比較與其它激光器，量子級聯激光器的優點如下：1)中遠紅外和太赫茲波段出射；在QCL發明之前，半導體激光器的發射波長主要在可見光和近紅外波段，當我們需要使用中遠紅外和太赫茲波段的激光時，半導體激光器對此則有些無能為力，不同體系激光器激射波長范圍如圖3。QCL的發明，使得半導體激光器也能激射出中遠紅外和太赫茲波段的激光。如圖3.不同激光器發光范圍[15]2)寬波長范圍；QCL激射波長取決于子帶間能量差，可以通過設計量子阱層厚度來實現波長控制，所以量子級聯激光器的激射波長范圍極寬（約3-250μm），并且可以根據實際需求設計特定波長的激光輸出。3)體積小；QCL相比其它激光器如：一氧化碳激光器（激射波長為4-5μm）和二氧化碳激光器（激射波長為μm），具有體積小、重量輕的特點，其攜帶方便，便于系統化和集成化。4)單極型結構；傳統結構半導體激光器為雙極型，其出光原理依靠的是p-n結中導帶電子和價帶空穴復合所產生的受激輻射，而QCL全程只有電子參與，空穴并未參與輻射發光過程，所以量子級聯激光器為單極型激光器，且其出射的激光具有很好的單向偏振性。5)高的電子利用效率；因為QCL所獨特的級聯結構，電子在參與完子帶間躍遷發光后，并沒有湮滅。
寧波寧儀信息技術有限公司是一家專注于高精度紅外激光器研發與應用的，致力于為氣體分析領域提供的解決方案。我們不僅關注技術的創新，更注重技術在實際應用中的有效性與可靠性。通過利用先進的激光技術，我們能夠實時監測氣體成分濃度，從而確保環境的安全與質量控制，為客戶創造更大的價值。在工業生產中，我們的氣體分析儀器能夠實時監測有害氣體的濃度變化，為企業的安全生產提供保障。在環境監測方面，我們的產品能夠幫助及環保機構精確掌握環境污染情況，及時采取措施，保護生態環境。而在醫療檢測領域，我們的高精度儀器則為疾病的早期診斷提供了可靠的數據支持，助力醫療衛生事業的發展。我們始終秉持“創新、專業、服務”的理念，積極推動技術進步與產品升級。技術的不斷迭代與更新是我們永恒的追求，因此我們在研發中不斷引入新材料、新工藝，力求將的科學技術應用于我們的產品中，以更好地滿足客戶的需求。 中紅外光譜是分子的基頻吸收區，對痕量氣體具有極高的敏感度，這使得它成為溫室氣體監測的理想選擇。
TDLAS能實現"原位、連續、實時測量"，環境適應力強，易于設備的小型化。因此可以掙脫實驗室的束縛，在產業應用中大展拳腳。比如大氣環境在線監測、發動機效率檢測、汽車尾氣測量、工業過程氣體實時監測等等。TDLAS利用半導體激光器的波長調諧特性，可獲得被選定的待測氣體特征吸收峰的吸收光譜，從而對氣體定性或者定量的分析。每種氣體分子的吸收峰受其他氣體吸收干擾很小，所以也稱之為"分子的指紋峰"TDLAS技術簡單來說就是這些氣體"分子指紋"的識別系統，具有很強的選擇性。此外，TDLAS的檢測靈敏度也是較高的，不過檢出限能達到怎樣的量級，就和所用光源有著很大的關系。常見的污染氣體的"指紋峰"主要集中在4μm-10μm，基本是中紅外的天下，所以，作為中紅外激光光源的QCL，則可展現性能優勢。再加之高輸出功率，檢出限可達到ppb，甚至ppt級別。這比傳統的近紅外光源所能達到的水平，整整高出了3~6個量級。 QCL在高靈敏檢測方面具備天然的優勢，可能成為呼吸氣體分析技術領域瓶頸的可靠解決方案。吉林SF6QCL激光器定制
QCL激光器的基本結構包括FP-QCL、DFB-QCL和ECqcL。福建水QCL激光器
帶間級聯激光器（ICL）是實現3～5μm波段中紅外激光器的重要前沿，其在半導體光電器件技術、氣體檢測、醫學醫療以及自由空間光通信等領域具有重要科學意義和應用價值。近年來，半導體帶間級聯激光器的量子阱能帶理論設計方法和激光器制備**技術得到迅速提升。帶間級聯激光器是一種以族體系為主，通過量子工程的能帶設計及其材料外延、工藝制作而成的可以工作于中紅外波段的激光器。由于結合了傳統的量子阱激光器較長的上能級載流子復合壽命，以及量子級聯激光器（QCL）通過級聯結構實現較高內量子效率的優點，在中紅外波段具有較大的優勢。研究背景中紅外波段包含了許多氣體分子的吸收峰，對于氣體分子而言，在中紅外波段的中心吸收截面一般比其在近紅外區的中心吸收截面高幾個數量級。因此，為了獲得更高的靈敏度和更低的檢測限，利用中紅外的可調諧半導體激光器吸收光譜技術（TDLAS）可以實現對特殊或有毒氣體的檢測。常見的位于中紅外波段的氣體分子如圖1所示，諸如礦井氣體甲烷（CH4）分子吸收峰位于3260nm，一氧化碳（CO）分子吸收峰位于4610nm，二氧化碳（CO2）分子吸收峰位于4230nm，氯化氫（HCl）分子吸收峰位于3395nm，溴化氫（HBr）分子吸收峰位于4020nm。 福建水QCL激光器
