中红外腔衰荡光谱技术的研究进展及应用 被引量：1

1

作者 孙乐 貊泽强 +2 位作者 胡誉元 唐吉龙 魏志鹏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期323-335,共13页

中红外基频指纹吸收谱具有吸收强、谱线宽且密集的特点。通常吸收红外光谱的气体分子在3000cm^(-1)附近的中红外基频吸收强度比近红外吸收高约2个数量级,因此逐渐成为腔衰荡光谱(CRDS)技术的研究热点。简述了CRDS技术的工作原理及技术优... 中红外基频指纹吸收谱具有吸收强、谱线宽且密集的特点。通常吸收红外光谱的气体分子在3000cm^(-1)附近的中红外基频吸收强度比近红外吸收高约2个数量级,因此逐渐成为腔衰荡光谱(CRDS)技术的研究热点。简述了CRDS技术的工作原理及技术优势,介绍了中波红外CRDS技术特点并分析对比了近红外与中红外波段的CRDS技术差异,论述了基于中红外波段的CRDS技术研究现状,最后基于应用研究进展对其前景进行了展望。 展开更多

关键词 光谱学 中红外 腔衰荡光谱技术 气体检测

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光腔衰荡光谱技术用于OH浓度测量的误差分析 被引量：4

2

作者 涂晓波 陈爽 +2 位作者 苏铁 母金河 杨富荣 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期20-25,共6页

光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏度的吸收光谱测量技术,在燃烧场激光光谱诊断领域里是一种十分重要的燃烧产物定量测量手段。文中研究了光腔衰荡光谱技术用于燃烧产物定量测量的原理,搭建了脉冲型光... 光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏度的吸收光谱测量技术,在燃烧场激光光谱诊断领域里是一种十分重要的燃烧产物定量测量手段。文中研究了光腔衰荡光谱技术用于燃烧产物定量测量的原理,搭建了脉冲型光腔衰荡光谱技术实验系统,选取OHA2Σ+-X2Π(0,0)电子跃迁带的P1(2)吸收线谱,在常压条件下对平面火焰的OH浓度进行了定量测量,并对激光器线宽及线型、激光器的频率稳定性、火焰温度、光腔参数等因素对测量误差的影响进行了分析讨论。误差分析给出了光腔衰荡光谱技术的几个关键注意事项,可为光腔衰荡光谱技术的应用提供指南。 展开更多

关键词 光腔衰荡光谱技术 误差分析 OH 浓度测量 平面火焰

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光反馈腔衰荡光谱技术中的数据处理(英文) 被引量：2

3

作者 谭中奇 吴素勇 +2 位作者 刘贱平 杨开勇 龙兴武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期56-60,共5页

在光反馈式腔衰荡光谱技术中，光谱数据的处理因一种特殊的光谱纹波现象而变得困难。以6590．8～6591．6ClIl-1光谱范围内水汽分子的光反馈式腔衰荡光谱为基础，根据光谱纹波效应的特性分析结果，提出了一种简单的数据处理方法。利用该... 在光反馈式腔衰荡光谱技术中，光谱数据的处理因一种特殊的光谱纹波现象而变得困难。以6590．8～6591．6ClIl-1光谱范围内水汽分子的光反馈式腔衰荡光谱为基础，根据光谱纹波效应的特性分析结果，提出了一种简单的数据处理方法。利用该方法确定了6590．871cm^-1处水汽分子吸收谱线的线宽约为0．1003cm^-1，这与Hitran数据库提供的线宽结果仅有0．002cm^-1的误差，充分验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 光反馈 光谱纹波 数据处理

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光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的测量及其特性分析（英文） 被引量：2

4

作者 谭中奇 黄云 +1 位作者 吴素勇 杨开勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期46-51,共6页

为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm的V型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征。分析认为,纹波效应呈现出... 为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm的V型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征。分析认为,纹波效应呈现出明显的部分干涉特点,光谱纹波的周期和振幅特性分别受折叠腔结构和折叠腔镜表面污染状态影响,而与光谱扫描区域关系不明显;这表明纹波效应主要来源于折叠腔镜表面散射场的部分干涉效应。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 光反馈 光谱纹波 纹波效应

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基于腔衰荡光谱技术的大气甲烷浓度测量 被引量：2

5

作者 焦建瑛 张涛 +1 位作者 王嵩梅 何少平 《科技创新与应用》 2020年第11期141-142,145,共3页

文章基于腔衰荡光谱技术,利用甲烷光谱吸收峰R(3),对大气中的甲烷浓度进行了测量。结果表明,尽管在测量波长附近,H2O的吸收截面远小于CH4,但仍对甲烷浓度测量仍具有一定影响。实验测得环境大气中甲烷浓度约为2ppm,略高于大气甲烷浓度的... 文章基于腔衰荡光谱技术,利用甲烷光谱吸收峰R(3),对大气中的甲烷浓度进行了测量。结果表明,尽管在测量波长附近,H2O的吸收截面远小于CH4,但仍对甲烷浓度测量仍具有一定影响。实验测得环境大气中甲烷浓度约为2ppm,略高于大气甲烷浓度的平均值。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 甲烷 水汽

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基于中红外腔衰荡光谱的CO_(2)检测系统研制

6

作者 张俊博 毛娜请 +4 位作者 徐利军 罗瑞 李元桥 来居翰 刘蕴韬 《同位素》 CAS 2024年第5期438-446,共9页

^(14)C是核反应放射性流出物中最受关注的放射性核素之一,核设施产生的^(14)C主要与CO_(2)标记,因此对^(14)CO_(2)气体进行在线检测具有重要意义。本研究采用腔衰荡光谱技术(CRDS),以CO_(2)为研究对象,选取^(14)CO_(2)吸收谱线的中心波... ^(14)C是核反应放射性流出物中最受关注的放射性核素之一,核设施产生的^(14)C主要与CO_(2)标记,因此对^(14)CO_(2)气体进行在线检测具有重要意义。本研究采用腔衰荡光谱技术(CRDS),以CO_(2)为研究对象,选取^(14)CO_(2)吸收谱线的中心波长2 209.11 cm^(-1)附近检测^(14)CO_(2)的吸收光谱。采用中红外波段量子级联激光器、光学谐振腔、合理的光路设计和气体管路设计,研制基于中红外腔衰荡光谱的CO_(2)检测系统。并采用研制的系统检测不同浓度的CO_(2)(0.5%~1.3%)进行验证。结果表明,待测气体浓度与衰荡时间的倒数之间呈线性相关,证实研制的中红外腔衰荡光谱系统可行。该系统成功实现了对不同浓度CO_(2)气体在中红外波段下的精准测量,使用中红外腔衰荡技术测量得到^(14)CO_(2)的吸收光谱。为未来激光光谱快速原位检测^(14)CO_(2)研究提供了重要的技术支持。 展开更多

关键词 中红外 腔衰荡光谱技术 气体检测系统研制 CO_(2)气体检测

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光纤腔衰荡光谱与太赫兹波谱技术检测气体研究现状与展望

7

作者 赵敏利 钟东 +3 位作者 蔡婷 范云峰 胡巍 童杏林 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1-2,共2页

气体浓度的实时在线精确测量在人类健康、生命安全、环境保护、资源有效利用及大气遥感探测技术等方面有着十分重要的意义。本文首先介绍了光纤衰荡光谱技术检测气体浓度的最新研究进展;接着分析了太赫兹波在气体浓度探测中应用的优势... 气体浓度的实时在线精确测量在人类健康、生命安全、环境保护、资源有效利用及大气遥感探测技术等方面有着十分重要的意义。本文首先介绍了光纤衰荡光谱技术检测气体浓度的最新研究进展;接着分析了太赫兹波在气体浓度探测中应用的优势、可行与局限性;最后对太赫兹波腔光纤衰荡光谱技术测量气体浓度技术方法和应用前景做了展望。 展开更多

关键词 太赫兹波 光腔衰荡光谱技术 气体浓度检测 光纤传感

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用光腔衰荡技术测量镜片的反射率 被引量：10

8

作者 高丽峰 熊胜明 +2 位作者 李斌成 张云洞 蔡邦维 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期335-338,共4页

根据光腔衰荡光谱技术原理,建立了测量镜片反射率的实验装置。利用该装置测定了一对反射率相等的高反射腔镜,反射率测试结果为(99.925±0.001)%;以22.5°将直腔变为折叠腔,测得的反射率为(99.992±0.003)%。重复测定反射镜... 根据光腔衰荡光谱技术原理,建立了测量镜片反射率的实验装置。利用该装置测定了一对反射率相等的高反射腔镜,反射率测试结果为(99.925±0.001)%;以22.5°将直腔变为折叠腔,测得的反射率为(99.992±0.003)%。重复测定反射镜样品的反射率,精度达到10-5。该测量装置可用于超低损耗薄膜高反射镜反射率的精确测量。轻微移动探测器位置,对腔镜的测试结果影响不大。 展开更多

关键词 光腔衰荡光谱技术(CRDS) 反射率 衰荡时间 直腔 折叠腔

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连续波腔衰荡光谱系统的电路设计与应用 被引量：3

9

作者 谭中奇 冯先旺 龙兴武 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1483-1486,共4页

为实现连续波腔衰荡光谱系统的工程化,设计了一套集信号调理、高速采样及数据处理为一体的高集成度数字信号处理(DSP)系统。该系统被用于取代常规连续波腔衰荡光谱系统中由高速数据采集卡及计算机组成的腔衰荡信号测试系统,完成对腔衰... 为实现连续波腔衰荡光谱系统的工程化,设计了一套集信号调理、高速采样及数据处理为一体的高集成度数字信号处理(DSP)系统。该系统被用于取代常规连续波腔衰荡光谱系统中由高速数据采集卡及计算机组成的腔衰荡信号测试系统,完成对腔衰荡信号的获取与拟合。该系统最高能实现16bits/80MHz的信号采样,并能准确地由腔衰荡信号反演出腔衰荡时间。实验结果表明:结合现有的光反馈式连续波腔衰荡光谱系统,该系统能实现等噪声测量灵敏度为1.0×10-8 cm-1的吸收光谱测量,其重复测量精度可达3‰。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱技术 数字信号处理系统 数据拟合 信号调理

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腔增强/衰荡光谱应用于气溶胶消光检测研究进展 被引量：12

10

作者 徐学哲 赵卫雄 +6 位作者 董美丽 顾学军 胡长进 盖艳波 高晓明 黄伟 张为俊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期477-488,共12页

腔增强/衰荡吸收光谱技术,是目前应用最广泛的气溶胶光学特性原位测量方法之一,由于其原位、实时特性,测量过程中气溶胶状态不会发生改变,测量具有代表性,近些年来已经开始作为各种仪器综合比对实验中使用的参考标准。在经过近30年的发... 腔增强/衰荡吸收光谱技术,是目前应用最广泛的气溶胶光学特性原位测量方法之一,由于其原位、实时特性,测量过程中气溶胶状态不会发生改变,测量具有代表性,近些年来已经开始作为各种仪器综合比对实验中使用的参考标准。在经过近30年的发展后,相关技术发展日益成熟。对腔增强/衰荡吸收光谱技术的发展及其在气溶胶光学特性测量方面的应用研究做了简要的回顾。 展开更多

关键词 光谱学 气溶胶消光 腔增强吸收光谱技术 腔衰荡吸收光谱技术

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近红外光腔衰荡光谱系统设计及研究 被引量：1

11

作者 周家成 徐学哲 +3 位作者 雷佳捷 方波 赵卫雄 张为俊 《装备环境工程》 CAS 2019年第6期25-29,共5页

目的搭建一套近红外光腔衰荡光谱测量系统,实现水汽吸收的探测。方法通过测量有无样品存在时的衰荡时间,实现腔内介质吸收的探测。通过测量空腔衰荡时间,计算腔镜反射率。通过测量不同浓度的水汽吸收,验证系统是否可用于分子吸收的测量... 目的搭建一套近红外光腔衰荡光谱测量系统,实现水汽吸收的探测。方法通过测量有无样品存在时的衰荡时间,实现腔内介质吸收的探测。通过测量空腔衰荡时间,计算腔镜反射率。通过测量不同浓度的水汽吸收,验证系统是否可用于分子吸收的测量。结果该装置的空腔衰荡时间约为3.75μs,对应的腔镜反射率为99.982%,有效吸收光程为1.1km。测量了6627.7cm.1处水汽的吸收,结果与HITRAN数据库一致。结合文献报道结果和HITRAN数据库吸收谱线,模拟得到了NH3、C2H2、HO2自由基在6625~6626cm.1范围内的吸收系数。结论该装置实现了水汽吸收的探测,在该装置的激光器工作波长范围内,可应用于NH3、C2H2、HO2自由基的实时探测。 展开更多

关键词 光谱学 光腔衰荡光谱技术 触发电路 衰荡时间 HO2自由基

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