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中科院光電技術(shù)研究所量子級聯(lián)激光器獲突破

[2017/8/30]

    高純氣體中水汽含量是半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)中的一個重要參數(shù)，氣體中殘余水汽含量即使是ppbv (體積的十億分之一)量級也會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生影響。氣體在中紅外區(qū)域具有更豐富的特征譜線，在該區(qū)域?qū)λ窟M行檢測十分必要。寬調(diào)諧范圍、高輸出功率和窄線寬量子級聯(lián)激光器的快速發(fā)展，推動了該區(qū)域紅外光譜檢測技術(shù)的發(fā)展。
　　
　　光電所團隊首次在中紅外波段采用5.2 um可調(diào)諧量子級聯(lián)激光器，基于連續(xù)光腔衰蕩光譜技術(shù)建立了痕量水汽的檢測裝置，并開展了痕量水汽檢測實驗。通過阿倫方差分析系統(tǒng)噪聲水平，確定了光腔衰蕩信號最優(yōu)平均次數(shù)為602 次。在常壓和室溫下，對1918cm-1 附近的水汽吸收光譜進行測量，測定高純氮氣中的痕量水汽濃度，檢測結(jié)果與標稱值一致。對檢測靈敏度進行分析，在腔鏡反射率為 99.93%時水汽的檢測靈敏度達到24.8ppbv。分析結(jié)果表明，中紅外高靈敏痕量氣體檢測技術(shù)在工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境檢測以及醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。