什么是可调谐半导体激光吸收光谱

可调谐指的是波长（或者频率）可调谐。可调谐半导体激光器就是可以根据你的要求调谐激光的波长（或者频率），这主要是用于对波长（或者频率）有要求的地方，比如做原子的激光光谱，必须把激光的频率调谐到与原子共振，才能出现光谱。而工业上大多数只对功率有要求的激光器，比如激光切割，不说可调谐。

一、光纤通讯

通讯是DFB的主要应用，如1310nm，1550nm DFB激光器的应用，这里主要介绍非通讯波段DFB激光器的应用。

二、可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）

a) 过程控制 (HCl, O2 …)

b) 火灾预警 (CO/CO2 ratio)

c) 成分检测 (moisture in natural gas)

d) 医疗应用 (blood sugar, breath gas, helicobacter)

e) 大气测量 (isotope composition of H2O, O2, CO)

f) 泄漏检查 (Methane)

g) 安全 (H2S, HF)

h) 环境测量 (Ozone, Methane)

i) 科研 (Mars and space missions)

j) …

三、原子光谱学应用

k) 原子钟 (GALILEO, chip scale atomic clock)

l) 磁力计 (SERF)

m) ...

四、新兴市场

a) 精密测量 (Ellipsometry, 3D vision)

b) 夜视仪

c) 同位素监测 (distinction of 235UHF / 238UHF)

d) …

下表是DFB一些主要波长在激光气体分析、原子钟应用、Nd：YAG激光器种子源等领域上的应用： DFB中心波长 主要应用 DFB中心波长 主要应用 760/761/763nm 氧气（O2）分析 1590nm 硫化氢（H2S）气体分析 852nm CsD2铯原子钟 1580/2330nm 一氧化碳（CO）气体分析 894nm CsD1铯原子钟 1579nm 一碳二碳（CO/CO2）同时分析 1392/1877/2740nm 水分子（H2O）分析 1654nm 甲烷（CH4）气体分析 1064nm Nd:YAG激光器种子源 1742nm 氯化氢（HCl）气体分析 1178nm 大功率光纤激光器种子源 1800nm/2650nm 一氧化氮（NO）气体分析 1273nm 氟化氢（HF） 气体分析 2004nm/2680nm 二氧化碳（CO2）气体分析 1341nm 溴化氢（HBr） 气体分析 2257nm 氧化二氮（N2O）气体分析 1512nm 氨气（NH3）气体分析 3370nm 丙烷（C3H8）气体分析 1540nm 氰化氢（HCN）气体分析 ....... ...... 下图是Harvard所研究的Hitran数据库在750-3500nm之间的光谱吸收图，可以作为大部分气体分析的数据参考：

光声光谱法测叶绿素含量的优缺点如下。

1、优点是长期稳定性更加优秀，可调谐半导体光源长时间运行衰减远比红外光源小，检测响应速度快，测量重复性好。无机械结构，寿命更长，可调谐半导体激光器寿命也远长于红外光源。灵敏度更高、交叉干扰小，采用高灵敏度的微量气体检测技术，准确快速的分析识别，采用自主设计的精确的计算方法，测试结果更加准确，通常样品中有十万分之几或百万分之几的杂质也能很容易地鉴别出来。无耗材，寿命长，不需要经常维护，无需后续投资适用气体种类多。所需气体气量更小，单组分气体气量只需2mL。

2、相对于其他气体检测手段，光声光谱技术成本较高。

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