Frekans Tarağı Kuantum kaskad lazerler, frekans uzayında eşit uzaklıktaki tepelerden oluşan geniş bir spektrumda ışık yayan cihazlardır. Bu tepeler arasındaki mesafe sabittir ve genellikle bir dizi ultra kısa darbenin darbe tekrarlama oranıyla verilir; frekans tarağı spektroskopisi için frekans alanında cetvel olarak kullanılabilirler.

Orta kızılötesi aralığında, özel olarak tasarlanmış optik dağılıma sahip kuantum kaskad lazerlerin geniş ve güçlü optik frekans tarakları yaydığı gösterilmiştir. Ultra kısa darbeli lazerlerde olduğu gibi, QCL taraklarının mod aralığı boşluk uzunluğu ile verilir. Ancak, QCL'ler durumunda, zaman alanındaki periyodik modülasyon AM değil FM tipindedir ve çıkış gücü sabittir.

Geniş kazançlı lazerlerin geniş ve düz kazanç spektrumu, onları frekans tarakları olarak çalışmaya uygun hale getirir. Tarak işleminin gerçekleşebileceği çalışma aralığı, hetero yapının ince yapısına karşı çok hassas olduğundan, her QCL-Tarak test edilir ve kalifiye edilir.

QCL tarak, diğer tarak teknolojilerinin aksine, dalga kılavuzunda pompa lazerini ve mikro boşluğu entegre ettiği için bağımsız bir cihazdır. Bu onu oldukça kompakt bir tarak kaynağı yapar. QCL teknolojisine dayalı olan tarak cihazları, tüm MWIR ve LWIR üzerinde üretilebilir. Aşağıdaki özelliklere sahip frekans tarakları şu anda 8 haftalık bir üretim süresiyle mevcuttur; diğer dalga boyu aralıkları için bilgi alın.

Çift taraklı spektroskopi, hafifçe farklı tarak aralıklarına sahip iki OFC'ye, bir numuneye ve bir yerel osilatör (LO) tarakına dayanır. Bu tür iki taraktaki heterodin vuruş spektrumu, soldaki resimde görüldüğü gibi, lazerlerin RF alanındaki optik spektrumlarını haritalayan eşit aralıklı tepe noktalarından oluşur.

Benzer bir teknik standart Fabry-Perot QCL'leri kullanılarak da gösterilmiş olsa da, tarak rejiminde çalışan QCL'lerin çok daha dar intermod vuruş çizgisi genişliği, optik dedektörün RF bant genişliği içerisinde çok daha fazla sayıda vuruş notasını istiflemelerine olanak tanır ve bu da daha yüksek çözünürlük ve/veya daha geniş bir spektral bant genişliği ile sonuçlanır.

Sonuç olarak, spektral çözünürlük (yani incelik) ve taşıyıcı ofset kararlılığı, çip tarafından değil, frekans tarakıyla kullanılan sürücülerden etkilenir.

QCL tabanlı çift-tarak spektroskopisi, µs mertebesinde çok kısa bir edinim süresinde, yani yarı-gerçek zamanlı olarak, birkaç on cm1'lik geniş bir spektral aralıkta yüksek çözünürlüklü spektrumlar edinme olanağı sunar. Bu teknik, DFB-QCL'lerin avantajlarını, yani dar hat genişliği ve mod atlamasız ayarlamayı, harici boşluk QCL'lerinin geniş dalga boyu kapsamıyla birleştirir.