1. منتصف الأشعة تحت الحمراء ليزرالطول الموجي الانبعاثات و امتصاص الغاز خط التغطية

الليزر ICL :

في نطاق 3-6 ميكرون ، أقوى خطوط امتصاص غاز الميثان ( CH ) ، أول أكسيد الكربون ( CO ) ، ثاني أكسيد الكربون ( CO ₂ ) ، وأكسيد النيتروز ( NO ) مغطاة ، وكثافة أعلى عدة أوامر من غيرها من الأشعة تحت الحمراء في المنطقة . على سبيل المثال ، يمكن أن توفر nanoplus ICL ليزر 3000nm-6000nm التعسفي وسط الطول الموجي ، ومناسبة للكشف عن الغاز مع حساسية عالية .

الاتحاد الالماني ليزر :

وهي تغطي أساسا أقل من 3.5 ميكرومتر ، ومناسبة للكشف عن الأوكسجين ( س ) ، الميثان ( CH ) وأول أكسيد الكربون ( CO ) . ومع ذلك ، فإن عتبة كثافة الطاقة يزيد بشكل ملحوظ في 3

ليزر QCL :

تغطية 4-12 ميكرومتر موجة باند ، تنطبق على الكشف عن الغاز الطول الموجي الطويل ( مثل so ₂ و no ₂ ) ، ولكن في حدود 4 ميكرومتر عتبة كثافة الطاقة عالية جدا ، واستهلاك الطاقة والتدفئة المشاكل المعلقة .

اختيار نوع الاقتراح :

إذا كان الهدف خط امتصاص الغاز في 3-6 CO、NO)， ICL الليزر هو المفضل ، الطول الموجي هو المتطابقة مع خط امتصاص الغاز ، وحساسية هو الأمثل .

الاتحاد الالماني ليزر منخفضة التكلفة إذا كان الكشف عن خط امتصاص الغاز أقل من 3.5 ميكرون ( على سبيل المثال ، س ، الفصل ) .

QCL الليزر هو الخيار الوحيد لتغطية 6 ميكرون أو أكثر من الطول الموجي ( على سبيل المثال ، حتى ₂ ، لا ₂ ) ، ولكن مع ارتفاع استهلاك الطاقة والتكلفة .

عتبة كثافة الطاقة واستهلاك الطاقة

الليزر ICL :

الحد الأدنى من كثافة الطاقة عتبة في 3-6 ميكرون باند ، على سبيل المثال ، ثورلابس id3250hhlh ICL الليزر في 3.5 ميكرون الطول الموجي ، عتبة الكثافة الحالية أقل بكثير من qcl واستهلاك الطاقة فقط 150 ميغاواط ( 20 درجة مئوية درجة حرارة التشغيل ) ، ومناسبة للأجهزة المحمولة .

الاتحاد الالماني ليزر :

عتبة كثافة الطاقة أقل من 3.5 μ م الفرقة ، ولكن الأداء أكثر من 3 μ م انخفضت بشكل حاد .

ليزر QCL :

عتبة كثافة الطاقة في حدود 4 ميكرون عالية جدا ، على سبيل المثال ، 11 ميكرون الطول الموجي QCL يتطلب أعلى المدخلات الحالية .

اختيار نوع الاقتراح :

ICL الليزر هو المفضل في بطارية تعمل بالطاقة المحمولة أو المشهد ( على سبيل المثال ، عوادم السيارات الاستشعار عن بعد ، التحليل الطبي الزفير ) مع انخفاض استهلاك الطاقة يمكن أن تطيل عمر المعدات .

ثابت نظام الرصد الصناعي ( مثل احتراق الغاز من النفايات الكشف ) يمكن أن يقبل استهلاك الطاقة العالية QCL مقابل تغطية طويلة الطول الموجي القدرة .

3 . انتاج الطاقة وحساسية الكشف

الليزر ICL :

على الرغم من أن انتاج الطاقة هو نموذجي 5mW ( 20 ℃ ) ، أقل من qcl ، حساسية الكشف عن جزء في المليون يمكن أن يتحقق عن طريق اختيار أقوى خط امتصاص الغاز ( على سبيل المثال ، ch ₄ 3-3 μ m ) . على سبيل المثال ، كوارتز تعزيز photoacoustic الاستشعار على أساس ICL قد نفذت جزء في المليون مستوى تركيز الميثان والإيثان الكشف .

الاتحاد الالماني ليزر :

انخفاض انتاج الطاقة ، ولكن يمكن الكشف عن جزء في المليون في 3.5 μ م الفرقة من خلال ضيق linewidth والاستقرار عالية الطول الموجي .

ليزر QCL :

انتاج الطاقة يمكن أن تصل إلى عدة مئات من ميغاواط ، والتي يمكن أن تدعم الكشف عن الغاز عالية التركيز أو طويلة المدى البصري النظام .

اختيار نوع الاقتراح :

ICL الليزر هو المفضل للكشف عن الغازات النزرة ( مثل تحليل زفير الطبية والرصد البيئي ) .

QCL ليزر يمكن النظر فيها من أجل رصد تركيزات عالية من الغاز ( مثل التحكم في العمليات الصناعية ) أو على المدى الطويل النظم البصرية ( مثل فتح مسار بصري tdlas ) .

4 - التكلفة والتصنيع النضج

الليزر ICL :

في الوقت الحاضر ، سوى عدد قليل من الشركات المصنعة مثل nanoplus يمكن أن توفر 3-6 ميكرون الطول الموجي المنتجات مع ارتفاع التكلفة ( سعر واحد ليزر حوالي عشرات الآلاف من الدولارات ) .

الاتحاد الالماني ليزر :

التكنولوجيا ناضجة ، منخفضة التكلفة ( سعر واحد ليزر عدة آلاف من الدولارات ) ، ولكن الطول الموجي التغطية محدودة ، فإنه من الصعب تلبية متطلبات منتصف الأشعة تحت الحمراء عالية الحساسية الكشف .

ليزر QCL :

تكلفة عالية ( سعر واحد ليزر حوالي عشرات الآلاف من الدولارات ) ، تحتاج إلى أن تكون مطابقة مع كفاءة تبديد الحرارة و دارة محرك الأقراص ، وزيادة دفع تكاليف النظام .

اختيار نوع الاقتراح :

الاتحاد الالماني ليزر مع ميزانية محدودة الطول الموجي المطلوب في أقل من 3.5 ميكرون .

ICL الليزر هو اختيار السيناريوهات التي تتطلب حساسية عالية وميزانية كافية ( مثل الرعاية الصحية ، وحماية البيئة ) .

اختيار المشهد QCL الليزر مع الطول الموجي الطويل الطلب وارتفاع تكلفة مقبولة .

5 . تطبيق نموذجي المشهد المقابل

سيناريوهات التطبيق	أوصت ليزر	ميزة أساسية
القياس عن بعد من عوادم السيارات	ICL	تغطية خطوط امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون وأكسيد النتريك ، وانخفاض استهلاك الطاقة دعم الأجهزة المحمولة ، في الوقت الحقيقي رصد انبعاثات العادم التكوين .
تحليل التنفس الطبي	ICL	الكشف عن العناصر النزرة مثل 13co ₂ و لا في زفير الغاز لتشخيص هيليكوباكتر بيلوري العدوى والربو ، حساسية تصل إلى جزء في المليون .
التحكم في العمليات الصناعية	QCL	عالية الطاقة نظام دعم مسار بصري طويل ، ورصد تركيز عال من الغازات مثل sòو nòفي احتراق الغاز من النفايات .
رصد البيئة	DFB/ICL	أقل من 3.5 μ م الفرقة اختيار الاتحاد الالماني ( مثل الفصل ، وشارك في الكشف ) ، 3-6 μ م الفرقة اختيار ICL ( مثل ح ₂ س ، حمض الهيدروكلوريك الكشف ) ، والتوازن بين التكلفة والحساسية .