什么是可调谐半导体激光吸收光谱？一文讲清

可调谐半导体激光吸收光谱是一种X射线分析技术，它可以利用半导体激光来测量几何结构物体，岩石或其他类型的物质的吸收特性。它结合了半导体激光的低能量、高分辨率和紧凑的光谱范围的优势，可以帮助调查者实现准确和高效的特征测量。它也被用来研究物质的结构和性质，以及探索新型特性。



首先，可调谐半导体激光吸收光谱在物理模型方面是非常有用的。它可以用来确定物质结构中非常有限的信息，例如转变温度、运动依赖性和电子配对能力等。通过测量物质在半导体激光波长范围内的吸收，可以更好地了解其结构特性，如电子神经关系、岩石类型的划分、元素的存在性等。

其次，可调谐半导体激光吸收光谱也可以用来研究物质的性质、可调性和结构。通过定量分析，可以明确物质的光学、电学和热学特性，以及在可调范围内的吸收表现。因此，利用可调谐半导体激光吸收光谱，可以得出关于结构的可调性的精准信息，例如用于测量物质表面的表面载荷修正和表面变化等。

此外，可调谐半导体激光吸收光谱还可以用于探索新型特性。在半导体激光的吸收光谱范围内，可以优先分析新型特性，例如量子区域、电子保环区域、双点结构等，以及控制其独特性质，例如导电性、辐射散射率和热导率等。

此外，可调谐半导体激光吸收光谱还可以用于特征性应用。例如，可以用来测量和优化光阻晶体管设计，加快器件的发展。

总的来说，可调谐半导体激光吸收光谱是一种非常强大的X射线分析方法，可以用来从不同的角度了解岩石、元素、物质的结构特性，以及探索新的性质、可调性和结构特性。可调谐半导体激光吸收光谱不仅可以帮助调查者准确、简单和快速地测量并获取关于物质性质的信息，而且还可以用于特征性应用领域，如光阻晶体管设计等。

可调谐半导体激光吸收光谱，简称TALD，是一种光谱技术，用于测量物质的吸收光谱，该技术结合了可调谐半导体激光和漫射法测量技术，为用于研究原子级分子中的物质记录吸收光谱提供了重要信息。可调谐半导体激光吸收光谱技术能够提供一种快速准确的测量方法，准确获取样品中分子的吸收光谱特性。

一、技术原理

可调谐半导体激光吸收光谱技术的原理是，使用一支可调谐的半导体激光，通过调节其波长，从而实现对可选择性探测物质的光谱峰的测量，激光波长调节通过晶体温度控制器（TEC）和模拟电压控制器（AVC）实现，常见的调节精度可以达到picometer级别。TALD技术得到越来越多的应用，因为它易于操作，收集信号灵敏度高，重复性好，可以测量样品中原子级分子的吸收光谱特性，具有极大的研究价值。

二、可调谐激光原理

可调谐半导体激光的原理是使用共轭型量子级结构，以增强激光的可调节性。激光输出有两种类型，即常规型和调节型。常规型激光器的调节范围受限，而调节型激光器的调节范围很宽，可以满足应用要求，使用调节型半导体激光可以实现对吸收光谱峰的精确测量。该激光器工作在温度控制状态下，调节电压输入，调节直接改变电子跃迁能，改变能级结构，从而改变激光波长。

三、吸收光谱测量原理

可调谐半导体激光吸收光谱技术可以实现精确的吸收光谱测量，激光输出端口内设置石英振宁和石英倒置反射镜组成的吸收小组，用于收集激光样品混合后的吸收信号。石英振宁和石英倒置反射镜组合也可以实现激光波长与吸收信号之间的精确映射，吸收光谱可以在激光波长间隔很小的情况下被大量记录。

四、优点

可调谐半导体激光吸收光谱技术具有以下优点：

（1）可以精确测量样品的吸收光谱，能够用更精确的激光波长检测吸收特征信号，在同一样品中可以重复测量数次。

（2）可调节激光器的激光输出，能够根据需要灵活调节，以确保更高的精度。

（3）TALD技术具有收集信号强度高，重复测量精度高、操作灵活，适用于各种发生器技术，又能满足加速器技术的需要，具有广泛的研究和应用价值。

五、缺点

可调谐半导体激光吸收光谱技术也有一些缺点：

（1）检测敏感度较低，不能获取太低浓度的分子样品的吸收光谱信息；

（2）可调节半导体激光器相对比较昂贵；