波長2121.8nm激光器用于氫氣檢測H2

波長2121.8nm激光器用于氫氣檢測H2

激光器中心波長：2121.8nm

用途：氫氣檢測H2，光譜分析，激光器分析氫氣濃度

激光氣體檢測原理：TDLAS, TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的簡稱, 即：可調諧半導體激光吸收光譜

封裝形式：14針蝶形封裝，TO39封裝，TO56封裝

品牌：愛爾蘭Eblana

供應商：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H2 氫氣進行檢測。 基于Eblana的離散模式技術平臺，在2121.8nm的波長范圍內提供穩定的激光性能，適用于氫氣檢測應用。

• 包裝選項:14針蝶形封裝，TO39 (帶TEC)，TO56,  DX-1模塊(驅動器和TEC）

• 該區域的常用波長:2121.8nm

• 優良穩定的光譜性能

• 整體式無外腔設計

• 可由溫度或電流調節中心波長 調節范圍: +/-1nm

• 對機械振動的敏感性低

可提供波長及應用：

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、醫療設備)

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）

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2121.8nm激光器用于氫氣檢測H2

由于氫氣吸收強度較弱，需要應用到以下技術：

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量的光學技術，是傳統腔增強吸收光譜技術的一種改進形式。

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：光束在腔內經歷多次反射，形成密集的光斑圖案，有效增加吸收光程。

3. 光強積分：探測器測量的是所有透射光的總和，而非單個模式。

主要特點

• 無需腔模匹配：克服了傳統腔增強光譜技術對激光頻率與腔模精確匹配的要求

• 長有效光程：通常可達幾公里甚至更長

• 高靈敏度：可檢測低濃度的氣體或弱吸收

• 寬光譜范圍：適用于連續光源或寬帶光源

應用領域

• 痕量氣體檢測

• 大氣環境監測

• 工業過程控制

• 燃燒診斷

• 同位素比率測量

優勢比較

與傳統腔衰蕩光譜(CRDS)相比，離軸積分腔技術操作更簡單，對激光線寬和頻率穩定性要求較低，更適合使用寬帶光源或低成本激光器。

這項技術由O'Keefe等人于1999年提出，現已成為高靈敏度吸收光譜測量中的重要工具之一。

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

腔增強吸收光譜技術（CEAS）是一類基于光學諧振腔的高靈敏度吸收光譜方法，通過將光限制在高反射率鏡面構成的腔內，大幅增加有效吸收光程，從而顯著提高檢測靈敏度。該技術廣泛應用于痕量氣體檢測、大氣化學、燃燒診斷、生物醫學等領域。

1. 基本原理

CEAS 的核心是利用高精細度（Finesse）光學諧振腔（通常由兩塊高反射率鏡片組成，反射率R≈99.9%），使入射光在腔內多次反射，形成長有效吸收光程（可達幾公里）。待測樣品置于腔內，其吸收信號被增強并檢測。

2. 主要技術分類

CEAS 包含多種實現方式，主要分為：

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

• 原理：測量光在腔內衰減的時間，通過監測 數值的變化計算吸收信號。

• 特點：

• 不受激光強度波動影響

• 超高靈敏度（可測 10?12?cm?110?12cm?1 量級吸收）

• 需要窄線寬激光器和快速探測器

(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，探測器積分所有透射光強。

• 特點：

• 無需精確模式匹配，適用于寬帶光源

• 系統穩定性高，適合工業應用

(3) 連續波腔增強吸收光譜 (CW-CEAS)

• 原理：使用連續激光，測量透射光強隨波長變化的吸收光譜。

• 特點：

• 適用于高分辨率光譜

• 需要主動穩頻技術（如Pound-Drever-Hall 鎖腔）

(4) 噪聲免疫腔增強光學外差光譜 (NICE-OHMS)

• 原理：結合頻率調制光譜（FMS）和CEAS，消除激光噪聲，達到高靈敏度（~10?14?14 cm?1?1）。

• 應用：主要用于超痕量氣體檢測和精密光譜學。

3. 技術優勢

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

• 長光程：有效吸收光程可達數公里，遠超傳統多通池（如White池、Herriott池）。

• 緊湊結構：相比傳統長光程吸收池，CEAS 系統體積小、穩定性高。

• 寬適用性：可用于紫外、可見、近紅外及中紅外波段。

4. 典型應用

• 環境監測：大氣中 NO2NO2、CH4CH4、CO2CO2、H2OH2O 等痕量氣體檢測。

• 工業過程控制：半導體制造、燃燒分析、化工反應監測。

• 醫學診斷：呼氣分析（如 NONO 檢測用于哮喘診斷）。

• 實驗室光譜研究：分子光譜、同位素比率測量。

5. 發展趨勢

• 小型化      & 便攜化：結合量子級聯激光器（QCL）和光頻梳技術，發展便攜式CEAS設備。

• 多組分檢測：結合寬帶光源（如超連續激光）實現多物種同步測量。

• 人工智能輔助：利用機器學習優化光譜反演算法，提高檢測精度。

總結

腔增強吸收光譜技術通過光學諧振腔大幅提升檢測靈敏度，在環境、工業、醫學等領域具有重要應用。不同CEAS變體（如CRDS、OA-ICOS、NICE-OHMS）各有優勢，未來發展趨勢包括更高靈敏度、更緊湊系統和智能化數據分析。

深圳市利拓光電有限公司專業研發、生產、銷售氣體傳感、計量檢測和光纖通信用的半導體激光器批量提供全系列的650nm-2350nm全波長半導體激光器產品，可根據客戶的要求定制波長760nm-2330nm激光器。

深圳市利拓光電創立于2011年，有眾多的合作合伙，具有多年的半導體激光器研發制造經驗，公司在有毒有害氣體檢測領域、煤礦安全生產、電力、化工、石油和軍事領域有著巨大的空間，深圳利拓光電有限公司和重慶大學、深圳大學以及愛爾蘭Eblana光子公司有緊密的戰略合作關系，目前是全球頂尖的氣體探測激光器供應商，為歐盟、歐洲宇航局和美國宇航局等機構研發多項產品。