可调谐QCL(量子级联)激光器的调谐范围因类型和技术实现方式而异,整体调谐范围可从数纳米到数百纳米,甚至覆盖整个中红外波段(3-12μm)。
可调谐QCL(量子级联)激光器具体分类及典型调谐范围:
1. 分布反馈(DFB)-QCL激光器
调谐范围:通常较窄,单模DFB-QCL的最大调谐范围约为10 cm⁻¹(约0.8-1.2 nm,具体取决于波长)。
特点:通过改变电流或温度实现波长调谐,适用于需要窄线宽、单模输出的场景,如气体传感中的特定分子吸收线检测。
示例:
脉冲DFB-QCL:波长覆盖4-16.6μm。
连续波DFB-QCL:波长覆盖4-12.4μm。
2. 外腔(EC)-QCL激光器
调谐范围:显著更宽,通常可达数十到数百纳米,甚至覆盖整个增益带宽。
特点:通过旋转光栅或调整外腔结构实现波长选择,具有宽调谐范围、高功率和窄线宽的优势。
示例:
Littrow结构EC-QCL:通过调节光栅角度实现128 cm⁻¹(约6.78-7.43μm)的波长调谐。
分束器增强型EC-QCL:在光栅与QCL之间增加分束器,将输出功率提高至33%,同时保持8-11μm的调谐范围和约500 mW的最大连续功率。
宽谱EC-QCL:如SupterTune QCLTM系列,中心波长定制在4-5μm波段,可实现>200 nm的调谐范围,并覆盖3-12μm的宽光谱。
3. 集成可调谐QCL激光器
调谐范围:通过集成光栅或微环谐振器等结构实现波长调谐,范围通常较窄但调谐速率快。
特点:结构紧凑、调谐速率高,适用于需要快速波长切换的场景。
示例:
SG-DFB结构:通过数字级联光栅实现236 cm⁻¹(约4.65μm为中心)的调谐范围,边模抑制比>20 dB。
微环谐振器集成QCL:通过调整微环半径、耦合长度等参数实现波长调谐,理论调谐范围可达20 nm(线宽0.18 nm)。