【导读】
nanoplus作为一家致力于可调谐激光器研发和生产的德国企业，最新推出3-6μm中红外波段范围内的带间级联激光器（Interband Cascade Lasers, ICLs），把激光气体分析推向了一个更高灵敏度，更广泛的应用。
【正文】
吸收光谱的研究和工业应用已经持续发展了几十年，如今，吸收光谱应用也变得越来越重要，特别是基于可调谐激光吸收光谱（TLAS）技术在工业过程控制，有毒有害易燃易爆气体监测，大气环境跟踪监测等领域的应用。近红外激光吸收光谱技术是检测许多工业气体的优秀解决方案，但是对于某些目标气体，他们相比中红外的吸收峰还是比较弱，甚至没有吸收峰，因此发展中红外激光气体分析成为一个趋势和补充。
利用中红外ICL激光器分析气体的优势主要在两个方面，一个是具有强吸收峰，另一个方面是ICL激光器具有卓越性能。关于吸收峰，大部分气体在3-6μm范围内具有非常强的吸收峰（如左下图），比如用5.2μm ICL激光器测NO（NO在1.8μm吸收峰相对比较弱，5.2μm吸收强度就能够增加几个数量级），又比如我们要测碳氢化合物如甲醛，在近红外都没有吸收峰，但我们可以从3.5μm附近找到，并轻松地测出甲醛浓度。关于ICL激光器的性能，通过比较其与3-6μm区域DFB和QCL，即可得出ICL激光器具有明显的优势，在这个区域DFB或者QCL激光器的功耗非常高，需要注入比较大的电流，同时产生了非常多的热量，这样对激光器特别是在工业恶劣环境下的稳定性造成非常大的影响，极其不稳定，但ICL在这个区域内工作电流相对较低，功耗低，工作稳定性好（如右下图）：
这里，我们可以举一些具体的应用案例，比如汽车尾气检测，汽车尾气需要检测组分气体CO，CO2，NO，和C3H8，传统方法是选择1-2μm区域的吸收峰，但这个区域吸收强度不够，检测精度不高，而我们现在把这个组分气体的吸收峰改成选择中心波长2330nm，2004nm，5.2μm，和3.3μm，即能大幅度地提高气体的吸收强度，实现低浓度检测。
又如，通过3.5μm ICL激光器测木制品的甲醛含量，甲醛为致癌物质，在传统检测方法中，采用化学萃取方法，检测速度慢，过程繁琐，而如果采用红外检测方法，灵敏度不高，而且存在交叉干扰，而现在，我们采用ICL激光器用TDLS的分析方法，即能实时监测甲醛浓度，而且精度高，检测下限低，能有效避免甲醛挥发对人体造成的危害。
大量的研究和案例说明（哈佛大学Hitran数据库已经发表了越来越多这方面的研究案例），ICL激光器在高灵敏度气体分析上面最具有发展前景，而且由于ICL激光器具有低功耗的优势，未来发展成紧凑轻巧的手持设备也将很快得到实现。