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簡(jiǎn)要描述：7.4um QCL結合空芯光纖氣室氣體分析系統 分析空氣中(H2O)產(chǎn)品清單:7.4um中紅外量子級聯(lián)激光器, 5米長(cháng)光程小型化Mini中紅外空芯光纖氣體吸收池, 2-15um碲鎘汞（MCT）中紅外光電探測器, 含操作軟件，產(chǎn)品操作手冊
產(chǎn)品型號：TDLAS-HC-7.4-H2O廠(chǎng)商性質(zhì)：經(jīng)銷(xiāo)商更新時(shí)間：2024-05-29訪(fǎng) 問(wèn) 量：668產(chǎn)品分類(lèi)
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| 品牌 | 其他品牌 | 產(chǎn)地類(lèi)別 | 進(jìn)口 |
|---|---|---|---|
| 應用領(lǐng)域 | 醫療衛生,環(huán)保,化工,生物產(chǎn)業(yè),能源 | 激光器 | 7.4um中紅外量子級聯(lián)激光器 |
| 光電探測器 | 2-15um碲鎘汞（MCT）中紅外光電探測器 |
理論基礎
1、比爾-朗伯定律
一束激光穿過(guò)濃度為C的被測氣體時(shí)，當激光器的波長(cháng)和被測氣體某個(gè)吸收譜線(xiàn)中心頻率相同時(shí)，氣體分子會(huì )吸收光子而躍遷到高能級，表現為氣體吸收波段激光光強的衰減
2、波長(cháng)調制光譜技術(shù)
A) 激光器的調諧特性
DFB激光器 由于具有良好的單色性，窄線(xiàn)寬特性和頻率調諧特性，DFB激光器能夠很好的避免其他背景氣體的交叉干擾，使檢測系統具有較好的測量精度，因此被廣泛的用于氣體檢測
B) 諧波檢測理論
通過(guò)對激光器的驅動(dòng)電壓加高頻正弦電壓信號，從而改變電流，使輸出頻率也按正弦規律變化。通過(guò)給激光器驅動(dòng)加鋸齒波電壓，使其輸出波長(cháng)在氣體吸收峰兩側掃描，利用鎖相放大器調制并解調出諧波信號，進(jìn)行氣體濃度的測量。
3、吸收譜線(xiàn)選取的原則
在進(jìn)行氣體檢測時(shí)，對吸收譜線(xiàn)的選取非常關(guān)鍵，應考慮以下幾個(gè)方面
（1）氣體在選定的譜線(xiàn)處要有較強的吸收峰，
（2）譜線(xiàn)波長(cháng)對應的激光器光源技術(shù)要相對成熟
（3）在選定的吸收譜線(xiàn)處沒(méi)有背景氣體吸收的干擾，或吸收相對較弱，可以忽略
實(shí)驗儀器
1、7.4um低功耗臺式DFB-QCL中紅外量子級聯(lián)激光器
QCL7400 - 7.4um低功耗臺式DFB-QCL中紅外量子級聯(lián)激光器是筱曉2018上半年開(kāi)發(fā)出的低功耗的QCL DFB激光.超過(guò)100nm的可調諧范圍，輸出功率大于25mw滿(mǎn)足客戶(hù)測試氣體傳感等工業(yè)需求。我們的激光器準直輸出輸出功率穩定，溫度波長(cháng)穩定性高比傳統大功耗的量子級聯(lián)激光器的穩定性高出好幾個(gè)數量級。為我們中紅外測試的客戶(hù)提供了z佳的測試光源。
光譜圖
波長(cháng)溫度電流調諧曲線(xiàn)
2、5米長(cháng)光程小型化Mini中紅外空芯光纖氣體吸收池
HC-5-MIR 5米長(cháng)光程氣體吸收池可應用于光譜分析檢測，堅固，緊湊的氣室采用了中空光纖盤(pán)繞，其排列非常簡(jiǎn)單。在中空纖維中，探測光束和分析物重疊，從而實(shí)現了靈敏的激光吸收光譜，并以Min. 的樣品量進(jìn)行痕量氣體和同位素分析。
3、2-15um碲鎘汞（MCT）中紅外光電探測器，帶放大，帶TEC
MCT-15-4TE放大探測器是一種熱電冷卻光電導HgCdTe(碲鎘汞，MCT)探測器。這種材料對2.0到15 μm的中紅外光譜波段光波敏感。半導體制冷片(TEC)采用一個(gè)熱敏電阻反饋電路對探測器元件的溫度控制在-30 °C，從而將熱變化對輸出信號的影響Min. 化。為了獲得z佳效果，我們推薦將輸出電纜(不附帶)與一個(gè)50歐姆的終端連接。由于探測器是AC偶合的，因此它需要一個(gè)脈沖或斬波輸入信號。 交流耦合探測器不會(huì )看到未斬波的直流信號，因為它們對只對強度變化而不是強度的jue對值敏感。
三、實(shí)驗測試
本次實(shí)驗使用7.4um QCL激光器結合5米光程空芯光纖氣體吸收池測試空氣中的H2O氣體。
系統示意圖
操作步驟：
1、安裝7.4umQCL激光器，準直輸出到空芯光纖氣室的一端
2、空芯光纖氣室的另一端接入MCT探測器
3、用BNC轉SMA線(xiàn)連接探測器和7.4um QCL激光器的PREAMP前置放大端
4、 用一根BNC-BNC線(xiàn)連接示波器和7.4um QCL激光器的DACOUT模擬輸出端
5、 用一根BNC-BNC線(xiàn)連接示波器和7.4um QCL激光器的TRIG OUT觸發(fā)端
6、 打開(kāi)激光器和探測器
7、 調節軟件參數，在示波器上觀(guān)察二次諧波信號波形、幅值等信息
過(guò)程分析：利用電腦端的控制軟件調節電流和溫度的大小對波長(cháng)進(jìn)行調諧，使激光器實(shí)現一定波長(cháng)范圍的掃描，使輸出波長(cháng)覆蓋氣體的吸收峰，鎖相放大器提供高頻正弦調制信號，使激光器輸出頻率得到正弦調制，激光器發(fā)出的光經(jīng)過(guò)氣體吸收池，通過(guò)探測器進(jìn)入PREAMP端前置放大電路，再經(jīng)過(guò)鎖相放大器調制解調，通過(guò)DAC OUT 模擬輸出端到示波器通道2，顯示二次諧波的信號。整個(gè)過(guò)程中，我們通過(guò)調節軟件中的各項參數，同時(shí)觀(guān)察輸出波形，使輸出波形優(yōu)。
四、實(shí)驗結果
1、二次諧波波形及調制參數如下：
二次諧波
軟件調制參數
2、驗證分析：
通過(guò)查詢(xún)Hitran數據庫得到在波數為1354cm-1到1356cm-1范圍內的吸收譜線(xiàn)如下：
吸收峰波長(cháng)約為7.381um，通過(guò)對比二次諧波幅值信息，與數據庫相符合，由此驗證是H2O氣體。
3、實(shí)驗結論：
通過(guò)測試，我們發(fā)現使用這套測試系統分析空氣中的H2O氣體時(shí)，二次諧波幅值可達150mV，說(shuō)明這套測試系統精度很高。
產(chǎn)品清單：
# | 名稱(chēng) | 描述 | 數量 |
1 | 7.4um中紅外量子級聯(lián)激光器 | 峰值工作波長(cháng)7.4um，輸出功率5mW，光譜寬度<1MHz， 輸出隔離度30dB，臺式規格尺寸340(L)x240(W)x100(H)mm | 1 |
2 | 5米長(cháng)光程小型化Mini中紅外空芯光纖氣體吸收池 | 有效光程5m，波長(cháng)范圍3-12um，輸出發(fā)散角30mrad，操作大氣壓0.01-1atm | 1 |
3 | 2-15um碲鎘汞（MCT）中紅外光電探測器 | 響應波長(cháng)范圍2-15um，光敏面大小2x2mm，工作帶寬10Hz-14MHz | 1 |
4 | U盤(pán) | 含操作軟件，產(chǎn)品操作手冊 | 1 |
1、7.4um低功耗臺式DFB-QCL中紅外量子級聯(lián)激光器
http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=120
2、5米長(cháng)光程小型化Mini中紅外空芯光纖氣體吸收池
http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cpinfo&id=1094
3、2-15um碲鎘汞（MCT）中紅外光電探測器，帶放大，帶TEC
http://www.microphotons。。ｃｎ/?a=cp3&id=418
公司簡(jiǎn)介
筱曉(上海)光子技術(shù)有限公司成立于2014年,是一家被上海市評為高新技術(shù)企業(yè)和擁有上海市專(zhuān)精特新企業(yè)稱(chēng)號的專(zhuān)業(yè)光學(xué)服務(wù)公司，業(yè)務(wù)涵蓋設備代理以及項目合作研發(fā)，公司位于大虹橋商務(wù)板塊，擁有接近2000m2的辦公區域，建有500平先進(jìn)的AOL(Advanced Optical Labs)光學(xué)實(shí)驗室，為國內外客戶(hù)提供專(zhuān)業(yè)技術(shù)支持服務(wù)。公司主要經(jīng)營(yíng)光學(xué)元件、激光光學(xué)測試設備、以及光學(xué)系統集成業(yè)務(wù)。十年來(lái),依托專(zhuān)業(yè)、強大的技術(shù)支持，以及良好的商務(wù)支持團隊，筱曉的業(yè)務(wù)范圍正在逐年增長(cháng)。目前業(yè)務(wù)覆蓋國內外各著(zhù)名高校、頂級科研機構及相關(guān)領(lǐng)域等諸多企事業(yè)單位。筱曉擁有一支核心的管理團隊以及專(zhuān)業(yè)的研發(fā)實(shí)驗室，奠定了我們在設備的拓展應用及自主研發(fā)領(lǐng)域堅實(shí)的基礎。
主要經(jīng)營(yíng)
激光器/光源
半導體激光器（DFB激光器、SLD激光器、量子級聯(lián)激光器、FP激光器、VCSEL激光器）
氣體激光器（HENE激光器、氬離子激光器、氦鎘激光器）
光纖激光器（連續激光器、超短脈沖激光器）
光學(xué)元件
光纖光柵濾波器、光纖放大器、光學(xué)晶體、光纖隔離器/環(huán)形器、脈沖驅動(dòng)板、光纖耦合器、氣體吸收池、光纖準直器、光接收組件、激光控制驅動(dòng)器等各種無(wú)源器件
激光分析設備
高精度光譜分析儀、自相關(guān)儀、偏振分析儀，激光波長(cháng)計、紅外相機、光束質(zhì)量分析儀、紅外觀(guān)察鏡等
光纖處理設備
光纖拉錐機、裸光纖研磨機 。 
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