パルス量子カスケードレーザー(QCL)　PowerMir用途例

赤外線センサーの応答性評価用光源

量子型赤外線センサーの活躍

量子型の赤外線センサーは焦電型をはじめとする熱型のセンサーと比較して応答性に優れており、以下のように応答性が求められる場面で活躍しています。

・自動運転

自動車の周辺をセンシングし、前方の横断歩道や周辺の人を検出するなど、ドライバーの運転を補助します。これにより、ドライバーが眠気を感じやすくなる夜間や霧のある状態での運転での危険を軽減することが可能です。

・プラスティック選別

高速で流れるコンベア上の廃棄物の中からプラスチックや紙を迅速に分別することができるので、リサイクルを補助することができます。

・異物検出

割れてしまった卵の選別や青果物の欠陥を人の代わりとなって検出することで、生産の効率化を図ることができます。

量子型赤外線センサーの種類

量子型赤外線センサーはセンサー材料のエネルギーバンドギャップ（価電子帯と伝導帯のエネルギ差）によって決まる特定の赤外波長の光が入ると、電子が価電子帯から伝導帯に励起されるので、電流信号として取り出すことが可能です。
センサー材料にはInGaAs、HgCdTeやInSbがあり、材料や組成比によってセンシング可能な波長帯が変わります。

・InGaAsセンサー

InGaAsセンサーは0.8-12.0umの波長帯をカバーする高感度なセンサーです。コストが高く防衛や天文学の分野などで使用されます。

・HgCdTeセンサー（MCTセンサー）/HgTeセンサー

HgTeとCdTeを混合させたHgCdTeセンサーは、2〜16nmの波長帯をカバーするセンサーです。時定数がナノ秒レベルの超高速応答が可能なため注目されています。

また、CdTeを含まないHgTeセンサーは、高額な分子線エピタキシー装置が不要で、化学ガラス器具を用いた単純な機器で製造できるため安く・速く製造することが可能です。

・InSbセンサー

InSbセンサーは、大気の窓の窓である3.6-4.9nmの中赤外に感度があります。

赤外線センサーの応答性評価用光源

前述の量子型赤外線センサーにおいて、測定波長に対してのセンサーの応答性は重要な指標であり、しっかりとした評価が必要となります。

そして、評価用の光源には、以下のことが求められます。

• 測定波長の光を出力できること
• 応答性の評価に必要な短パルスを出力出来ること

これらの要求に対して、MirSense社のQCLレーザーは最適な光源です。

以下に、実例を紹介します。

実例：低コストで注目されるHgTeセンサーの評価にQCLレーザーが採用されました。

HeTgセンサーを開発したソルボンヌ大学のDr.Emmanual Lhillier氏のチームが、センサーの中赤外領域（4.4µｍ)での応答時間を評価するために、MirSense社のパルス幅を30ナノ秒まで短くすることができる4.4µｍQCLレーザーシステムを採用しました。

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