滨松视角下量子级联激光器 - 产品信息 - 相关知识

2025-01-10 17:02:12滨松视角下量子级联激光器: 滨松视角下的量子级联激光器是一种基于量子效应工作的激光器，它利用半导体材料中的子带跃迁来实现激光发射。这种激光器具有独特的光谱特性，能够在中红外和远红外波段产生高强度的激光输出。其工作原理涉及复杂的量子物理过程，通过精确控制电子在不同能级间的跃迁来实现激光的产生和放大。滨松公司作为该领域的佼佼者，其量子级联激光器在科研、医疗、环境监测等领域有着广泛的应用前景。

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2022-07-06
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滨松视角下量子级联激光器问答

2022-03-03 09:27:26滨松成功开发出频率可变范围在0.42~2THz量子级联激光器模块: 我们通过分析太赫兹波（※1）的产生原理、提高量子级联激光器（以下简称QCL，Quantum Cascade Laser ※2）输出功率，同时利用滨松自主的光学设计技术，加上高效的外部谐振器（※3），成功开发出了可在0.42~2太赫兹（下简称THz，T为1万亿）范围内产生任意频率THz波的QCL模块。本研究成果实现了仅用一个（QCL）模块通过切换频率产生窄带太赫兹波。通过该项应用，可以提高含有可被太赫兹波吸收的药物成分、食品和半导体材料的质量评估和无损检测，以及高分子聚合物材料的识别等的准确性。此外，因为在实现超高速的无线通信中需要利用太赫兹波的特性，我们也期待此模块作为创新型的核心器件应用在未来超高速无线通信中。本次研究成果已刊登在2月22日（星期二）发表在Optica Publishing Group出版的“Photonics Research（光子学研究）”电子版上。此研究的一部分受总务省“战略信息和通信研究与发展促进项目(SCOPE)”委托（受理号JP195006001）。※1 太赫兹波：频率约为1THz的电磁波，具有介于无线电波和光之间的特性。※2 QCL：通过在发光层中使用特殊结构，使之与传统激光器不同，实现在从中红外到远红外的波长区域输出高功率的半导体光源。※3 外部谐振器：在半导体激光器外部设置衍射光栅来构成谐振器。太赫兹波研发背景由于待测样品中所含成分各异，对于易于吸收的太赫兹波的频率也会有所不同，利用这一特性，此次研究成果有望用于样品的质量评估、无损分析。此外，由于太赫兹波比高速通信标准“5G”所使用的频段频率还要高，因此该产品也有望用于下一代“6G”通信。滨松公司在2018年通过利用独有的量子结构设计技术，采用反交叉双重高能态设计（AnticrossDAUTM），开发了太赫兹非线性QCL。此太赫兹非线性QCL可以根据样品中所含的成分，改变太赫兹波的频率并进行照射，再根据吸收率来提高分析精度。然而，目前还没有一种半导体激光光源可以在一个模块实现频率的变化。因此，我们一直在研究和开发可改变频率的QCL模块。研发成果概要此次研究中，我们分析了QCL中太赫兹波的产生原理，并利用多年来积累的晶体生长技术和半导体工艺技术优化了内部结构。此外，我们还分析了太赫兹波在QCL内部传播的原理，发现顶面与高阻硅透镜的连接可以提高太赫兹波的产生效率，将输出功率提高到以往的5倍以上。结合滨松公司独有的光学设计技术，并给QCL搭配合适的衍射光栅（※4），形成一个高效的外部谐振器，再通过电控制衍射光栅，使倾斜度发生改变，进而实现可在0.42~2THz范围内产生任意频率的太赫兹波的QCL模块。本次研究结果表明，待测样品中根据其不同成分，吸收频率不同的情况下，用一个模块切换频率并照射窄带太赫兹波来检查每种成分的吸收率，可以提高药物、食品和半导体材料的质量评估和无损检测的准确性。此外，它还有望应用于之前不易识别的塑料等高分子聚合物材料的识别。接下去，我们也将继续深入研究QCL的散热结构，目标实现THz波稳定连续的工作，期待太赫兹波在观测宇宙空间的射电天文学等领域、数据传输速度达到每秒几百千兆的超高速大容量短距离无线通发展方向上的应用。今后，我们将利用滨松独有的微机电系统(MEMS)技术，将QCL模块缩小到指尖大小。※4衍射光栅:利用不同波长的光衍射角度，对不同波长的光进行分类的光学元件。频率切换原理从太赫兹非线性QCL发射的中红外激光束在衍射光栅中进行反射。在这种情况下，通过电控制衍射光栅并改变倾斜度来实现THz波的频率的切换。主要研究成果1、比以往的太赫兹非线性QCL高出5倍的输出功率我们分析了太赫兹非线性QCL中太赫兹波在内部传播的原理，发现其顶面与高电阻硅透镜的连接可以提高太赫兹波的产生效率。此外，通过利用多年来积累的晶体生长技术和半导体工艺技术优化内部结构，我们将1THz频段的峰值输出提高到亚毫瓦水平，是传统非线性QCL的5倍以上。2、该频率可调范围为0.42~2 THz的QCL模块我们在太赫兹非线性QCL顶面的抗反射膜的材料进行了深入研究，同时通过独有的光学设计技术，在QCL外部设置了匹配的衍射光栅，构成谐振器，再通过电器控制倾斜度，实现了室温操作下，最低频率低至0.42～2THz范围内产生任意太赫兹波的QCL模块。QCL模块的外观

2024-04-02 16:54:49学习如何正确使用滨松H10722光电倍增管: 学习如何正确使用滨松H10722光电倍增管

2023-05-04 16:17:41滨松光谱仪软件升级了，诚邀测试反馈: 滨松光谱仪软件全新升级，现已进入火热测试阶段。诚邀各位下载最新款Jian Spectra尖雀光谱仪TM软件，前20名在评论区反馈的客户还可以获得精美礼物一份哟。图1 Jian Spectra软件界面最新款Jian Spectra尖雀光谱仪TM软件，从视觉上来说，更加扁平化，功能区域划分更加清楚，提高了用户的使用体验；从功能上来说，Jian Spectra这一款软件就可以适配滨松所有型号光谱仪需求，对于有多个型号的光谱仪用户来说，可以大大减少工作负担；从使用的便捷性来说，只需要通过简单的鼠标点击即可完成诸如曝光时间、平均次数、触发参数等设置，无需单独打开设置按钮，使得用户可以更快速地获取数据。无需专业的光谱仪使用经验即可轻松上手。表1 新旧版光谱仪软件对比表2 新款光谱仪软件适用型号一览接下来，我们通过两个案例来详细介绍一下Jian Spectra尖雀光谱仪TM的具体操作流程。序列采集1、首先点击“预览”按钮，根据光谱完成参数设置。2、点击“保存设置”按钮，完成序列采集相关参数设置。3、采集完毕后，可以查看所有采集的光谱曲线，或者保存单张。透过率采集1、点击“预览“按钮，完成光谱参数设置。2、采集暗背景，扣除暗背景。3、点击“空白参考采集”按钮，采集参考信号。4、放置样品，采集信号。5、点击“T”按钮，就可以查看透过率光谱，或点击“A”按钮，也可以查看吸光度。除了上述图片文字演示之外，我们还为大家准备了工程师实操视频演示版本，点击下图查看软件操作，希望可以帮助大家更好地使用最新款光谱仪软件。关于最新款光谱仪软件的信息介绍到此结束啦，大家要记得下载测试给我们反馈哦。前20位还有礼品等着你哟。

2023-05-17 10:34:38【新品】全球首款带宽高达20 GHz的量子级联探测器: 量子级联探测器(quantum cascade detector, QCD)于21世纪初被提出，是新型的光伏型量子阱红外探测器。其工作原理基于电子吸收光子后在量子阱的子带间跃迁并且激发态电子形成无需外加偏置电压的定向输运。量子级联探测器通常由两种禁带宽度不同的半导体材料交替生长而成，通过能带将材料的导带设计成量子阱结构，其探测波长可覆盖红外与太赫兹波段。无外加电场时，量子级联探测器在无光照条件下不会产生电流（无暗电流），仅在有光子入射的情况下，才会输出光电流。全球首款高速量子级联探测器P16309-01一直以来全球范围内有许多科研机构从事QCD的研究和开发，但在产品化的路上没有实质性突破。滨松公司利用层压半导体薄膜所产生的量子效应来实现高截止频率，针对QCD自身灵敏度偏低的问题，凭借多年的量子结构设计技术以及滨松自有的晶体生长技术和半导体工艺技术，成功推出了全球首款高速量子级联探测器P16309-01，带宽高达20 GHz，灵敏度高达1 mA/W。图1 滨松QCD探测器P16309-01示意图P16309-01产品特点1、室温工作，无需制冷；2、峰值波长4.65 μm，灵敏度1 mA/W，探测率1.5*109 cm*Hz1/2/W；3、工作时无需外加电压，即不需要外部电源；4、紧凑小巧（40*13.7*24 mm），内置聚焦透镜，便于光路调节；5、截止频率高达20 GHz（-3dB）。图2 滨松QCD探测器P16309-01实测信号P16309-01应用范围1、皮秒级超快现象如植物的光合作用、超大规模集成电路产生的电脉冲、激光器产生的超短激光脉冲等，持续时间小于1 μs的现象称为超快现象。图3 物质微观体系中各瞬态现象的时间尺度2、时间拉伸红外光谱（Time-stretch infrared spectroscopy）当前红外光谱仪的最高采样频率约1 MHz，这速率对于气体燃烧、蛋白结构变化等过程来讲还是不够快。基于时间拉伸技术设计的超快红外光谱仪（又称色散傅里叶变换红外光谱仪），可以将检测速率提升至80 MHz。fs级的混合激光脉冲在FACED系统中被延迟伸展为ns级的时间相关光谱，通过样品后被量子级联探测器（QCD）探测。图4 时间拉伸红外光谱仪的结构及工作示意图3、自由空间中红外通信适用于自由空间光通信的窗口包括0.8 μm、1.55 μm近红外波段以及4.5~5.2 μm、8~12 μm中红外波段，长波红外激光所受到的大气影响较近红外激光要小，可以增加系统传输距离，提高通信系统稳定性。图5 自由空间中红外通信示意图4、外差探测光信号探测分为直接探测和外差探测两种。直接探测响应的是信号光强信息，但不响应光波的相位信息，仅适用于强度调制检测。外差探测是一种光频相干检测，基于相干的参考光和入射信号光在光敏面上混频的原理实现。与直接探测相比，外差探测具有良好的滤波性能、良好的空间和偏振鉴别能力，可以响应信号的振幅、频率和相位信息。图6 激光外差探测系统示意图5、其它潜在应用：细胞分选、中红外光频梳图7 左：细胞分选信号探测示意图右：中红外光频梳示意图QCD探测系统装置示意图QCD探测器信号采集和读取需要配套高速放大器和示波器，对于放大器的要求带宽不低于26 GHz，示波器的带宽不低于16 GHz。图8 QCD探测系统装置示意图量子级联探测器功耗低、发热量低，可用于制备低能耗的成像芯片阵列。基于以上优点，量子级联探测器有望成为微光探测、卫星遥感、星地高速激光通信以及高对比度红外成像等应用极具前景的红外探测器。有关滨松量子级联探测器QCD的介绍就到此结束了，如果还有疑问欢迎在评论区留言，工程师在线真人回复。参考文献：[1] Kawai, A. , Badarla, V. R. , Hashimoto, K. , Imamura, T. , & Ideguchi, T. . (2019). Time-stretch infrared spectroscopy.文章链接：https://www.nature.com/articles/s42005-020-00420-3#citeas[2] Dougakiuchi T , Akikusa N . Application of High-Speed Quantum Cascade Detectors for Mid-Infrared, Broadband, High-Resolution Spectroscopy.[J]. Sensors (Basel, Switzerland), 2021, 21(17).文章链接：https://www.mdpi.com/1424-8220/21/17/5706

2025-04-27 17:45:24工业内窥镜怎么扩大视角: 工业内窥镜在现代工业领域中发挥着重要的作用，它能够帮助技术人员在不拆卸设备的情况下，进行内部检查和诊断。在使用工业内窥镜时，很多用户可能会遇到视角受限的问题，这直接影响了检测效果和工作效率。因此，本文将探讨如何通过技术手段有效扩大工业内窥镜的视角，以提高检查精度和工作效率。提高工业内窥镜视角的方式要扩大工业内窥镜的视角，首先需要了解内窥镜的工作原理和设计限制。传统的工业内窥镜多采用直线型探头，虽然能够提供精确的图像，但由于探头的角度有限，检查时的视野会显得较为狭窄。针对这一问题，以下几种方法能够有效解决视角受限的问题。使用可调角度的探头现代工业内窥镜常配备可调节角度的探头，通过旋转或弯曲探头，用户可以灵活调整检查的视角。这种设计不仅提高了内窥镜的适用性，还能够帮助用户更好地观察到设备的各个部位，避免错过任何潜在的故障隐患。采用广角镜头为了进一步拓宽视野，许多工业内窥镜配备了广角镜头。广角镜头能够在相同的距离范围内，捕捉到更大的视野，帮助用户更清楚地看到目标物体的整体情况。这在检查复杂结构或较大设备时尤为重要，能够减少因视角受限带来的遗漏。使用多镜头设计有些先进的工业内窥镜采用了多镜头系统，通过多个摄像头同时工作，用户可以在一个屏幕上实时查看多个角度的图像。这种技术能够大大提高检查效率，减少操作时间，并且减少因视觉盲区导致的错误判断。配备高清晰度摄像头提高内窥镜视角的清晰度也同样重要。高分辨率摄像头能够提供更为清晰的图像，即使在扩大视角的情况下，也能保持细节的准确呈现。高清晰度的图像有助于技术人员更准确地判断设备状态，提升检测质量。技术升级与创新随着工业技术的不断进步，内窥镜设备也在不断创新。例如，某些内窥镜配备了全景成像技术，能够实时呈现360度视角，这对一些特殊应用场合，尤其是狭小空间的检查，具有重要意义。全景技术结合先进的软件算法，能够将各个角度的图像无缝拼接，提供更全面的检查视图。人工智能与机器学习的结合也为内窥镜的视角优化带来了新的可能性。通过深度学习算法，内窥镜能够在视角扩展的对检测图像进行智能分析，快速识别潜在的故障点。这种智能化的检查手段不仅提升了视角的广度，也提高了检测的准确性和效率。结语在工业设备的检查与维护中，扩大工业内窥镜的视角能够显著提高检测精度和工作效率。通过采用可调角度的探头、广角镜头、多镜头设计以及高清晰度摄像头等技术手段，用户可以获得更全面的检测视野，减少盲区和遗漏。随着科技的不断发展，内窥镜技术也将不断创新，进一步满足各类工业应用的需求。在未来，工业内窥镜将成为更多行业中不可或缺的工具。

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