半导体激光器在氧气探测中的应用及关键技术-激光与红外.PDF

第４１卷　 第５期 　 　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．５ 　 ２０１１年５月　 　 　 　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ｍａｙ，２０１１ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１１）０５０５０１０５ ·综述与评论 · 半导体激光器在氧气探测中的应用及关键技术 １ ２ ３ ２ 刘云燕 ，潘教青 ，程传福 ，于红艳 （１．山东理工大学理学院，山东 淄博２５５０４９；２．中国科学院半导体研究所，北京 １０００８３； ３．山东师范大学物理与电子科学学院，山东 济南２５００１４） 摘　要：氧气探测在工业、医疗等诸行业都有重要意义。本文简述了近几年发展起来的ＴＤ ＬＡＳ技术之特点及优势，评述了各种半导体激光器作为激发光源用于ＴＤＬＡＳ技术进行氧气探 测的性能，着重讨论了在氧气探测方面具有发展前景和竞争优势的ＤＦＢ和ＶＣＳＥＬ结构激光 器光源的应用和进展。 关键词：半导体激光器；氧探测；可调谐二极管激光吸收光谱（ＴＤＬＡＳ）；ＤＦＢ；ＶＣＳＥＬ 中图分类号：Ｏ４３３．１　　　文献标识码：Ａ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌａｓｅｒｉｎｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｏｘｙｇｅｎ １ ２ ３ ２ ＬＩＵＹｕｎｙａｎ，ＰＡＮＪｉａｏｑｉｎｇ，ＣＨＥＮＧＣｈｕａｎｆｕ，ＹＵＨｏｎｇｙａｎ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｉｂｏ２５５０４９，Ｃｈｉｎａ； ２．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓＣＡＳ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ； ３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＳｈａｎｄｏｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５００１４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｍａｎｙｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｎｄｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄｓ，ｏｘｙｇｅｎｐｒｏｂｅｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｂｒｉｅｆｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆＴＤＬＡＳｔｅｃｈｎｉｑｕｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｋｉｎｄｓｏｆｓｅｍｉｃｏｎ ｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｓａｓｉｒｒａｄｉａｎｃｅｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅＴＤＬＡＳｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｏｘｙｇｅｎｐｒｏｂｅ．ＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆＤＦＢ ａｎｄＶＣＳＥＬｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒｓｗｈｉｃｈａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄａｓｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｉｒｒａｄｉａｎｃｅｓｏｕｒｃｅｓｆｏｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆ ｏｘｙｇｅｎａｒｅｆｏｃｕｓｅｄｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｌａｓｅｒ；ｏｘｙｇｅｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ＴＤＬＡＳ；ＤＦＢ；ＶＣＳＥＬ １　引　言 在医疗，生理和生物研究领域中，氧探测也具有重要 近年来，我国钢铁冶金、航空航天、石油化工、水 的临床应用价值和广阔的应用前景。氧是人体新陈 泥、电力以及生化制药发展迅猛，但由于这些产业资 代谢的重要物质，通过侦测人类呼吸中的含氧量，