波長(zhǎng)2121.8nm激光器用于氫氣檢測(cè)H2

激光器中心波長(zhǎng)：2121.8nm

用途：氫氣檢測(cè)H2，光譜分析，激光器分析氫氣濃度

激光氣體檢測(cè)原理：TDLAS, TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的簡(jiǎn)稱, 即：可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜

封裝形式：14針蝶形封裝，TO39封裝，TO56封裝

品牌：愛(ài)爾蘭Eblana

供應(yīng)商：深圳市利拓光電有限公司

供貨周期: 4-6周

EP2121-8-DM –H2 氫氣

EP21218-DM系列采用2121.8nm吸收譜線對(duì)H2 氫氣進(jìn)行檢測(cè)。 基于Eblana的離散模式技術(shù)平臺(tái)，在2121.8nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)提供穩(wěn)定的激光性能，適用于氫氣檢測(cè)應(yīng)用。

• 包裝選項(xiàng):14針蝶形封裝，TO39 (帶TEC)，TO56,  DX-1模塊(驅(qū)動(dòng)器和TEC）

• 該區(qū)域的常用波長(zhǎng):2121.8nm

• 優(yōu)良穩(wěn)定的光譜性能

• 整體式無(wú)外腔設(shè)計(jì)

• 可由溫度或電流調(diào)節(jié)中心波長(zhǎng) 調(diào)節(jié)范圍: +/-1nm

• 對(duì)機(jī)械振動(dòng)的敏感性低

可提供波長(zhǎng)及應(yīng)用：

2332nm - 一氧化碳 CO

2330nm - 一氧化碳 CO

2327nm - 一氧化碳CO

2325nm - 一氧化碳 CO

2051nm - 二氧化碳 CO2

2121.8nm – 氫氣 H2

2020nm FP 激光二極管

2004nm - 二氧化碳 CO2

2003nm - 二氧化碳 CO2

1981nm - 氨氣 NH3

1950nm - 激光器(量子通信、醫(yī)療設(shè)備)

1877nm - 水分子 H2O

1854nm - 水分子 H2O

1742.2nm - 氯化氫 HCl

1686.4nm – 丙酮 C3H6O

1683nm – 乙烷 C2H6

1680.2nm – 乙烷 C2H6

1654nm - 甲烷 CH4

1651nm - 甲烷 CH4

1629.5nm - 乙烯 C2H4

1625nm – 乙烯 C2H4

1603nm - 二氧化碳CO2

1590nm - 硫化氫 H2S

1578nm - CO / CO2/ H2S

1574.5nm - 硫化氫 H2S

1572nm – 二氧化碳CO2

1573.3nm - 二氧化碳CO2

1564.5nm - CO / CO2

1566nm - 一氧化碳 CO

1550nm - 窄線寬激光器（激光雷達(dá)）

1540nm - 氰化氫 HCN

1531nm - 氨氣NH3

1521nm - 乙炔 C2H2

1512.2nm - 氨氣NH3

1398nm - 水分子H2O

1392.5nm - 水分子H2O

1343.5nm - 水分子H2O

1278.1nm - 氟化氫HF

1273nm - 氟化氫HF

780nm - 激光器

764nm - 氧氣O2

761nm - 氧氣O2

760nm - 氧氣O2

波長(zhǎng)2121.8nm激光器用于氫氣檢測(cè)H2

由于氫氣吸收強(qiáng)度較弱，需要應(yīng)用到以下技術(shù)：

離軸積分腔 (Off-Axis Integrated Cavity)

離軸積分腔是一種用于高靈敏度吸收光譜測(cè)量的光學(xué)技術(shù)，是傳統(tǒng)腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)的一種改進(jìn)形式。

基本原理

1. 離軸配置：激光以離軸角度入射到高反射率鏡面組成的諧振腔中，避免激光與腔模直接共振。

2. 積分效應(yīng)：光束在腔內(nèi)經(jīng)歷多次反射，形成密集的光斑圖案，有效增加吸收光程。

3. 光強(qiáng)積分：探測(cè)器測(cè)量的是所有透射光的總和，而非單個(gè)模式。

主要特點(diǎn)

• 無(wú)需腔模匹配：克服了傳統(tǒng)腔增強(qiáng)光譜技術(shù)對(duì)激光頻率與腔模精確匹配的要求

• 長(zhǎng)有效光程：通?？蛇_(dá)幾公里甚至更長(zhǎng)

• 高靈敏度：可檢測(cè)低濃度的氣體或弱吸收

• 寬光譜范圍：適用于連續(xù)光源或?qū)拵Ч庠?/span>

應(yīng)用領(lǐng)域

• 痕量氣體檢測(cè)

• 大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)

• 工業(yè)過(guò)程控制

• 燃燒診斷

• 同位素比率測(cè)量

優(yōu)勢(shì)比較

與傳統(tǒng)腔衰蕩光譜(CRDS)相比，離軸積分腔技術(shù)操作更簡(jiǎn)單，對(duì)激光線寬和頻率穩(wěn)定性要求較低，更適合使用寬帶光源或低成本激光器。

這項(xiàng)技術(shù)由O'Keefe等人于1999年提出，現(xiàn)已成為高靈敏度吸收光譜測(cè)量中的重要工具之一。

腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù) (Cavity-Enhanced Absorption Spectroscopy, CEAS)

腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)（CEAS）是一類基于光學(xué)諧振腔的高靈敏度吸收光譜方法，通過(guò)將光限制在高反射率鏡面構(gòu)成的腔內(nèi)，大幅增加有效吸收光程，從而顯著提高檢測(cè)靈敏度。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于痕量氣體檢測(cè)、大氣化學(xué)、燃燒診斷、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

1. 基本原理

CEAS 的核心是利用高精細(xì)度（Finesse）光學(xué)諧振腔（通常由兩塊高反射率鏡片組成，反射率R≈99.9%），使入射光在腔內(nèi)多次反射，形成長(zhǎng)有效吸收光程（可達(dá)幾公里）。待測(cè)樣品置于腔內(nèi)，其吸收信號(hào)被增強(qiáng)并檢測(cè)。

2. 主要技術(shù)分類

CEAS 包含多種實(shí)現(xiàn)方式，主要分為：

(1) 腔衰蕩光譜 (Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS)

• 原理：測(cè)量光在腔內(nèi)衰減的時(shí)間，通過(guò)監(jiān)測(cè) 數(shù)值的變化計(jì)算吸收信號(hào)。

• 特點(diǎn)：

• 不受激光強(qiáng)度波動(dòng)影響

• 超高靈敏度（可測(cè) 10?12?cm?110?12cm?1 量級(jí)吸收）

• 需要窄線寬激光器和快速探測(cè)器

(2) 離軸積分腔輸出光譜 (Off-Axis ICOS, OA-ICOS)

• 原理：激光以離軸角度入射，避免與腔模共振，形成密集光斑，探測(cè)器積分所有透射光強(qiáng)。

• 特點(diǎn)：

• 無(wú)需精確模式匹配，適用于寬帶光源

• 系統(tǒng)穩(wěn)定性高，適合工業(yè)應(yīng)用

(3) 連續(xù)波腔增強(qiáng)吸收光譜 (CW-CEAS)

• 原理：使用連續(xù)激光，測(cè)量透射光強(qiáng)隨波長(zhǎng)變化的吸收光譜。

• 特點(diǎn)：

• 適用于高分辨率光譜

• 需要主動(dòng)穩(wěn)頻技術(shù)（如Pound-Drever-Hall 鎖腔）

(4) 噪聲免疫腔增強(qiáng)光學(xué)外差光譜 (NICE-OHMS)

• 原理：結(jié)合頻率調(diào)制光譜（FMS）和CEAS，消除激光噪聲，達(dá)到高靈敏度（~10?14?14 cm?1?1）。

• 應(yīng)用：主要用于超痕量氣體檢測(cè)和精密光譜學(xué)。

3. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

• 超高靈敏度：可檢測(cè) ppb（10?9?9）甚至 ppt（10?12?12）級(jí)氣體濃度。

• 長(zhǎng)光程：有效吸收光程可達(dá)數(shù)公里，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)多通池（如White池、Herriott池）。

• 緊湊結(jié)構(gòu)：相比傳統(tǒng)長(zhǎng)光程吸收池，CEAS 系統(tǒng)體積小、穩(wěn)定性高。

• 寬適用性：可用于紫外、可見(jiàn)、近紅外及中紅外波段。

4. 典型應(yīng)用

• 環(huán)境監(jiān)測(cè)：大氣中 NO2NO2、CH4CH4、CO2CO2、H2OH2O 等痕量氣體檢測(cè)。

• 工業(yè)過(guò)程控制：半導(dǎo)體制造、燃燒分析、化工反應(yīng)監(jiān)測(cè)。

• 醫(yī)學(xué)診斷：呼氣分析（如 NONO 檢測(cè)用于哮喘診斷）。

• 實(shí)驗(yàn)室光譜研究：分子光譜、同位素比率測(cè)量。

5. 發(fā)展趨勢(shì)

• 小型化      & 便攜化：結(jié)合量子級(jí)聯(lián)激光器（QCL）和光頻梳技術(shù)，發(fā)展便攜式CEAS設(shè)備。

• 多組分檢測(cè)：結(jié)合寬帶光源（如超連續(xù)激光）實(shí)現(xiàn)多物種同步測(cè)量。

• 人工智能輔助：利用機(jī)器學(xué)習(xí)優(yōu)化光譜反演算法，提高檢測(cè)精度。

總結(jié)

腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)通過(guò)光學(xué)諧振腔大幅提升檢測(cè)靈敏度，在環(huán)境、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。不同CEAS變體（如CRDS、OA-ICOS、NICE-OHMS）各有優(yōu)勢(shì)，未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)包括更高靈敏度、更緊湊系統(tǒng)和智能化數(shù)據(jù)分析。

深圳市利拓光電有限公司專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售氣體傳感、計(jì)量檢測(cè)和光纖通信用的半導(dǎo)體激光器批量提供全系列的650nm-2350nm全波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器產(chǎn)品，可根據(jù)客戶的要求定制波長(zhǎng)760nm-2330nm激光器。

深圳市利拓光電創(chuàng)立于2011年，有眾多的合作合伙，具有多年的半導(dǎo)體激光器研發(fā)制造經(jīng)驗(yàn)，公司在有毒有害氣體檢測(cè)領(lǐng)域、煤礦安全生產(chǎn)、電力、化工、石油和軍事領(lǐng)域有著巨大的空間，深圳利拓光電有限公司和重慶大學(xué)、深圳大學(xué)以及愛(ài)爾蘭Eblana光子公司有緊密的戰(zhàn)略合作關(guān)系，目前是全球頂尖的氣體探測(cè)激光器供應(yīng)商，為歐盟、歐洲宇航局和美國(guó)宇航局等機(jī)構(gòu)研發(fā)多項(xiàng)產(chǎn)品。