亚多普勒波长调制NICE-OHMS叠加光谱干扰抑制

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作者 李岩柯 章博 +4 位作者 赵刚 周晓彬 杨家琪 闫晓娟 马维光 《光学精密工程》 北大核心 2025年第5期665-676,共12页

为了抑制叠加光谱对光谱信息提取准确性的影响,提出一种基于亚多普勒噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术(NICE-OHMS)的多气体光谱检测方法,利用高精细度光学腔内建立起的高激光功率激发饱和吸收,显著提升光谱分辨率,抑制杂质气体的光谱干... 为了抑制叠加光谱对光谱信息提取准确性的影响,提出一种基于亚多普勒噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术(NICE-OHMS)的多气体光谱检测方法,利用高精细度光学腔内建立起的高激光功率激发饱和吸收,显著提升光谱分辨率,抑制杂质气体的光谱干扰,并结合波长调制技术,消除亚多普勒上残余多普勒背景的影响。建立了波长调制亚多普勒NICE-OHMS模型,以1531 nm处C_(2)H_(2)和NH3跃迁线为例进行实验。实验结果表明:在波长调制频率为150 Hz,调制幅度为2.68 MHz的条件下,光学腔内可以激发饱和度为12.10的C_(2)H_(2)亚多普勒吸收信号,并且C_(2)H_(2)的亚多普勒不会受到相邻NH3光谱以及多普勒背景的干扰,通过阿伦方差分析系统探测灵敏度达到1.163×10^(-12)cm^(-1)。上述分析表明,利用该技术可以有效消除杂质气体的光谱干扰,同时保证光谱系统的高灵敏度和高选择性。 展开更多

关键词 激光吸收光谱 噪声免疫腔增强光外差分子光谱技术 亚多普勒 叠加光谱

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基于Fabry-Perot标准具的高精度波长实时监测方法研究

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作者 林雨晴 夏滑 +4 位作者 张志荣 孙鹏帅 吴边 李哲 蔡永军 《量子电子学报》 北大核心 2025年第2期187-195,共9页

在采用腔衰荡、腔增强等高精度激光吸收光谱技术进行气体测量时,激光器输出波长的稳定性直接关系到测量的准确度。因此,准确测定激光器波长对高灵敏激光吸收光谱技术具有至关重要的作用。本文以腔衰荡吸收光谱中常采用的分布式反馈(DFB... 在采用腔衰荡、腔增强等高精度激光吸收光谱技术进行气体测量时,激光器输出波长的稳定性直接关系到测量的准确度。因此,准确测定激光器波长对高灵敏激光吸收光谱技术具有至关重要的作用。本文以腔衰荡吸收光谱中常采用的分布式反馈(DFB)激光器为例,搭建了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具的波长监测系统。该系统利用F-P标准具产生干涉事件,调节激光器驱动电流进行波长扫描,同时启用参考波长计,得到波长和干涉光强的函数关系,在后续测量中通过此函数关系反演波长信息。实验中采用中心波长为1653 nm的DFB激光器,F-P系统对其实现了1653.66160 nm至1653.77718 nm波段内的波长测量。对系统的测量结果与参考波长计的读数进行线性拟合,二者拟合度为0.9999,证明F-P波长监测系统的可靠性。为进一步验证系统的稳定性和测量精度,在激光器中心波长处进行了10 min的连续监测,结果表明,系统精度为±9.12×10^(-5)nm。本工作的开展对后续采用腔衰荡吸收光谱技术实现高精度大气背景及同位素气体测量具有积极的意义。 展开更多

关键词 激光技术 激光吸收光谱 法布里-珀罗标准具 波长监测 干涉光强 腔衰荡吸收光谱

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基于OA-CEAS技术的大气CO_(2)同位素测量

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作者 杨玉冰 高光珍 +2 位作者 杨慧 盛心涵 蔡廷栋 《光子学报》 北大核心 2025年第7期166-175,共10页

发展了一种基于离轴腔增强吸收光谱技术(OA-CEAS)和波长调制光谱技术(WMS)的高精度CO_(2)同位素测量系统,利用中心波长1 605 nm的二极管激光器作为激发光源,由其单次扫描输出实现对^(12)CO_(2)和^(13)CO_(2)两种同位素的同时探测,并通... 发展了一种基于离轴腔增强吸收光谱技术(OA-CEAS)和波长调制光谱技术(WMS)的高精度CO_(2)同位素测量系统,利用中心波长1 605 nm的二极管激光器作为激发光源,由其单次扫描输出实现对^(12)CO_(2)和^(13)CO_(2)两种同位素的同时探测,并通过光谱反演技术精确计算出CO_(2)的同位素比率R以及同位素丰度δ值。该方法不仅显著提高了同位素测量的灵敏度和精度,而且在成本和系统集成方面相较于中红外技术具有明显优势,提供了一种经济高效、适用于实时监测的解决方案。该方法能够满足高精度同位素测量的需求,在气候变化研究、碳循环监测等领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 光谱学 腔增强吸收光谱技术 波长调制光谱 CO_(2)气体同位素 浓度测量

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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：14

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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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基于高灵敏激光吸收光谱技术的稳定气态同位素测量及其应用(特邀) 被引量：11

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作者 张志荣 夏滑 +12 位作者 孙鹏帅 余润磬 杨曦 林雨晴 吴边 庞涛 郭强 李哲 刘旭 蔡永军 SIGRIST Markus W CALSHAW Brain 徐启铭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期119-135,共17页

稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度... 稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度高、体积小、无需样品预处理、可以实时原位同时测量气体浓度及同位素丰度等众多优点,得到了极大的关注和使用。本文主要以目前同位素测量的可调谐半导体激光吸收光谱技术、积分腔吸收光谱技术、腔衰荡吸收光谱技术三种激光吸收光谱方法为例,阐述了其基本原理、谱线选择、温压影响因素及其控制、系统组成结构以及部分应用测试结果。通过对测量系统的压力与温度的稳定控制的前提下,选取了合适的同位素测量谱线对,实现了大气CO_(2)气体的13C测量精度为0.3‰,煤层气CH4气体的13CH4测量精度为1.25‰,冰川水H_(2)O中18O、17O和2H的测量精度分别为0.3‰、0.2‰和0.5‰,以及呼吸气体中的13CO_(2)判识“金标准”。通过分析验证了激光吸收光谱技术在同位素测量方面的可行性和可靠性,也充分说明了基于激光吸收光谱技术的测量方法具有非常好的技术优势,将是光谱研究领域关注的重点内容,并在后续的科学研究中占据举足轻重的作用。 展开更多

关键词 气态同位素 可调谐半导体激光吸收光谱技术 积分腔吸收光谱技术 腔衰荡吸收光谱技术

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基于LED的非相干宽带腔增强吸收光谱技术 被引量：7

6

作者 吴涛 赵卫雄 +3 位作者 李劲松 张为俊 陈卫东 高晓明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2469-2472,共4页

介绍了基于可见光波段高功率LED作为光源的高灵敏度宽带腔增强吸收光谱技术,该系统的探测灵敏度通过测量NO2在472.3～479.3 nm范围内的吸收得到验证。将中心波长为457 nm的高功率LED发出的宽带非相干光耦合进入92.5 cm长、由两片高反射... 介绍了基于可见光波段高功率LED作为光源的高灵敏度宽带腔增强吸收光谱技术,该系统的探测灵敏度通过测量NO2在472.3～479.3 nm范围内的吸收得到验证。将中心波长为457 nm的高功率LED发出的宽带非相干光耦合进入92.5 cm长、由两片高反射率透镜组成的高精度光学谐振腔内,使用CCD光谱仪(HR2000)测量透过光学腔的光强信号。腔镜在472.3～479.3 nm波长范围内的反射率通过O2-O2聚合物的吸收确定,实验测量了一系列低浓度NO2气体样品,采用差分光谱拟合技术在80 s的平均时间内NO2浓度反演的统计不确定性约为3.1 ppb(ng.mL-1)。 展开更多

关键词 光谱学 腔增强吸收光谱 LED光源

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光纤腔衰荡光谱技术及其最新进展 被引量：11

7

作者 刘亚萍 张伟刚 +4 位作者 姜萌 张绮 刘波 王志 刘艳格 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2008年第4期401-409,共9页

阐述了腔衰荡光谱技术的基本原理及应用;从结构设计的角度考虑,归纳出光纤衰荡腔的三种基本结构,并对光纤腔衰荡光谱技术及其最新进展进行了评述;报道了我们采用脉冲光纤环衰荡光谱技术进行液体检测取得的最新进展;在总结光纤腔衰荡光... 阐述了腔衰荡光谱技术的基本原理及应用;从结构设计的角度考虑,归纳出光纤衰荡腔的三种基本结构,并对光纤腔衰荡光谱技术及其最新进展进行了评述;报道了我们采用脉冲光纤环衰荡光谱技术进行液体检测取得的最新进展;在总结光纤腔衰荡光谱技术优点的基础上,展望了其发展前景。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱 光纤腔衰荡光谱 光纤环 吸收光谱检测

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基于微型多次反射腔的TDLAS二氧化碳测量系统 被引量：10

8

作者 李萌 郭金家 +3 位作者 叶旺全 李楠 张志浩 郑荣儿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期697-701,共5页

海气界面CO_2测量对于海洋科学研究具有重要意义,在目前的海洋CO_2测量仪器中,基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的设备因灵敏度高、环境适应性强等特点受到关注。TDLAS系统的体积和灵敏度通常受限于多次反射腔的大小和光程。针... 海气界面CO_2测量对于海洋科学研究具有重要意义,在目前的海洋CO_2测量仪器中,基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的设备因灵敏度高、环境适应性强等特点受到关注。TDLAS系统的体积和灵敏度通常受限于多次反射腔的大小和光程。针对海洋CO_2脱气量小且灵敏度高的测量需求,自主设计了一套微型多次反射腔,用于TDLAS系统的CO_2测量。该微型多次反射腔采用两片口径为25.4mm、焦距为50mm的球面反射镜,以38mm的腔长实现了253次反射,获得了约10m的光程,封装后的样品池体积仅有90mL。基于该微型多次反射腔搭建了一套直接吸收TDLAS的CO_2气体浓度测量系统,通过标准气体对该系统进行了测试,检测限约为26×10^(-6),不同浓度气体线性相关度R^2为99.986%。同时还将该系统与LGR公司生产的便携式温室气体分析仪(UGGA)进行了对比测量,结果表明二者在白天CO_2浓度波动较大和夜晚CO_2浓度变化较平稳两种情况下均表现出较好的一致性,R^2大于97%。实验结果证明了系统性能,下一步将优化试验装置并进行现场应用。 展开更多

关键词 TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱技术) 直接吸收 微型多次反射腔 二氧化碳

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光反馈腔增强吸收光谱技术的痕量乙烷检测研究 被引量：5

9

作者 万福 陈伟根 +4 位作者 顾朝亮 邹经鑫 杜玲玲 漆薇 周渠 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2792-2796,共5页

乙烷是电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,其高精度、高灵敏度检测是进行油中溶解气体分析的关键。基于光反馈原理及腔增强吸收光谱技术,结合量子级联激光器,建立了一套变压器油中溶解乙烷气体检测系统。基于腔内单腔模对称理论... 乙烷是电力变压器油中溶解的主要故障特征气体之一,其高精度、高灵敏度检测是进行油中溶解气体分析的关键。基于光反馈原理及腔增强吸收光谱技术,结合量子级联激光器,建立了一套变压器油中溶解乙烷气体检测系统。基于腔内单腔模对称理论,通过LabVIEW编程来实现反馈光与腔谐振的相位匹配。研究并实现了光学反馈效应(激光将在延迟一定的时间后,返回激光腔并锁定腔模式共振频率)、偶数和奇数模式效应(交替出现强度较大和较小的腔模式)、激光器阈值电流降低效应(约1.2mA)。利用腔衰荡光谱检测技术测得的系统有效反射率、腔品质因素分别为99.978%和7138.4,系统光谱分辨率达到0.005 2cm-1。标准大气压、温度20℃下,1s的积分时间内,对乙烷PQ3吸收线进行检测,系统检测准确率及检测极限分别达到95.72%±0.17%和(1.97±0.06)×10-3μL·L-1,满足了变压器油中溶解乙烷气体检测的需要。 展开更多

关键词 腔增强吸收光谱技术 光学反馈 乙烷 溶解气体分析

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基于腔增强吸收光谱技术的气体探测研究 被引量：4

10

作者 裴世鑫 崔芬萍 +2 位作者 宋标 王明 李传起 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2009年第3期193-198,共6页

以近红外可调谐半导体激光器为光源,以反射率为99.7%左右的平凹镜组成的稳定光学谐振腔作吸收池,构建起一套腔增强吸收光谱(CEAS)系统;以二氧化碳气体(CO2)、一氧化碳气体(CO)、甲烷气体(CH4)以及一氧化碳和二氧化碳的混合气体为样品,... 以近红外可调谐半导体激光器为光源,以反射率为99.7%左右的平凹镜组成的稳定光学谐振腔作吸收池,构建起一套腔增强吸收光谱(CEAS)系统;以二氧化碳气体(CO2)、一氧化碳气体(CO)、甲烷气体(CH4)以及一氧化碳和二氧化碳的混合气体为样品,利用分子在近红外波段的特征吸收,研究了在近红外波段用CEAS技术探测CO、CO2、CH4等气体的可行性;同时也对基于可调谐半导体激光器的CEAS系统中激光器的波长定标、谐振腔(吸收池)的透射特征等做了研究,获得了CO、CO2、CH4以及CO和CO2混合气体的特征吸收谱,最后对CEAS技术在定量测量方面的能力做了研究.研究结果表明,CEAS技术的探测灵敏度可达5.687×10-7cm-1,是一种装置简单、操作方便、灵敏度高、稳定性好的定量吸收光谱技术. 展开更多

关键词 光谱学 腔增强吸收光谱 灵敏度 可调谐半导体激光器

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NO_2分子高灵敏度痕量探测技术研究 被引量：6

11

作者 董美丽 徐学哲 +6 位作者 赵卫雄 顾学军 胡长进 盖艳波 高晓明 黄伟 张为俊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期264-269,共6页

搭建了一台基于蓝光LED的非相干宽带腔增强吸收光谱系统,并将其应用于NO2分子的高灵敏度痕量探测研究。在3s采样时间下,系统探测灵敏度为3.2×10-9 cm-1(1σ),对应NO2的探测极限约为187pmol/mol。利用Allan方差对系统最佳采样时间... 搭建了一台基于蓝光LED的非相干宽带腔增强吸收光谱系统,并将其应用于NO2分子的高灵敏度痕量探测研究。在3s采样时间下,系统探测灵敏度为3.2×10-9 cm-1(1σ),对应NO2的探测极限约为187pmol/mol。利用Allan方差对系统最佳采样时间及系统稳定性进行分析,当采样时间延长至30s时,系统的探测极限可提高至44pmol/mol。将该系统应用于实际大气中NO2的连续测量,其测量结果与商业化NOx分析仪(Thermo 42i)进行了比对测试。 展开更多

关键词 激光光谱 非相干宽带腔增强吸收光谱 NO2分子 高灵敏度痕量探测

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阈值电路特性对腔衰荡光谱测量影响的实验研究 被引量：3

12

作者 赵刚 李志新 +6 位作者 马维光 付小芳 谭巍 董磊 张雷 尹王保 贾锁堂 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2026-2030,共5页

腔衰荡光谱技术(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏的激光吸收光谱技术,被广泛应用于镜片反射率测量、光谱分析以及痕量气体检测等研究领域。首先从理论上描述了CRDS技术的实验原理,然后基于555定时器自行设计了一种可... 腔衰荡光谱技术(cavity ring-down spectroscopy,CRDS)是一种高灵敏的激光吸收光谱技术,被广泛应用于镜片反射率测量、光谱分析以及痕量气体检测等研究领域。首先从理论上描述了CRDS技术的实验原理,然后基于555定时器自行设计了一种可应用于CRDS技术的阈值电路,并通过实验进行了验证。为了优化阈值电路的性能,研究了不同输入阻抗及容抗下阈值电路对衰荡事件测量的影响。通过直接接入不同值的电容与电阻,发现输入电容越大,输入阻抗越小,对衰荡事件的测量影响越大,尤其当阈值电路输入电阻小于50Ω时,衰荡事件的线型严重扭曲。对不同输入电阻与输入电容时C2H2气体在6 531.780 5cm-1处的吸收信号进行了采集与分析,发现输入电容与输入电阻的改变对测量结果有很大的影响,得到的吸收信号会失真,甚至无法进行拟合。最终给出了阈值电路的最佳设计方案,在阈值电路的设计中选取的输入阻抗越大越好,最小要在100Ω以上,选取的容抗越小越好,最好低于1nF,同时要保证阈值电路的时间常数远小于衰荡时间。该研究对于CRDS技术应用过程中阈值电路的设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 腔衰荡光谱 阈值电路 吸收光谱 定时器

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腔衰荡吸收多指数模型研究 被引量：3

13

作者 马辉 董国轩 +3 位作者 何秋荣 朱方强 姜开利 陈瓞延 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期135-138,共4页

本文建立了考虑激光线宽影响后腔衰荡的多指数吸收模型，推导出对数衰荡函数的多项式拟合公式。

关键词 腔衰荡 激光光谱 CRD吸收光谱 吸收光谱

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用于化学激光器的腔增强吸收光谱测量 被引量：3

14

作者 李留成 多丽萍 +6 位作者 王元虎 唐书凯 于海军 马艳华 张治国 金玉奇 宫德宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期26-30,共5页

燃烧驱动氟化氢化学激光体系中有一些关键基态物种(如DF等)可用于表征燃烧室工作状态,为了控制HF振动激发态的弛豫过程还需要加入少量的碰撞伴侣物种(如SF6、NH3、H2O等),另一些关键物种(如NF(a)等)则可能会与HF振动激发态发生传能过程... 燃烧驱动氟化氢化学激光体系中有一些关键基态物种(如DF等)可用于表征燃烧室工作状态,为了控制HF振动激发态的弛豫过程还需要加入少量的碰撞伴侣物种(如SF6、NH3、H2O等),另一些关键物种(如NF(a)等)则可能会与HF振动激发态发生传能过程,然而不幸的是这些物种的吸收较小。为了利用吸收光谱对这些弱吸收的关键基态物种进行研究,建立了基于离轴式布局的腔增强吸收光谱装置,该装置由光源部分、谐振腔部分和光电接收部分组成,其中谐振腔部分处于真空仓内。为了验证该装置的性能,测量了痕量氨气和水汽的吸收光谱。实验结果表明:该装置的等噪声吸收系数达到了1.6×10-8cm-1,表明该装置可以用于氟化氢化学激光器中关键痕量物种的测量诊断工作。 展开更多

关键词 腔增强吸收光谱 燃烧驱动 氟化氢 化学激光器 氨气

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差频中红外吸收光谱应用于油中溶解气体分析 被引量：7

15

作者 陈伟根 万福 +2 位作者 高拓宇 顾朝亮 廖超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期4833-4839,共7页

高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键。基于差频中红外及离轴腔增强吸收光谱技术,搭建了一个变压器油中溶解气体检测系统。以故障混合气体中浓度为0.5μL/L的C2H4为代表,验证了... 高准确度、高灵敏度检测故障特征气体是基于油中溶解气体分析的变压器早期潜伏性故障诊断的关键。基于差频中红外及离轴腔增强吸收光谱技术,搭建了一个变压器油中溶解气体检测系统。以故障混合气体中浓度为0.5μL/L的C2H4为代表,验证了该系统的检测特性。选取1 583.0 nm信号源及1 063.8 nm抽运源,利用非线性光学周期极化铌酸锂晶体,结合准相位匹配技术,差频产生了3.245μm(对应C2H4的基频吸收线3 081.001 6 cm-1)的中红外相干光:最大输出功率为288μW,最大调谐范围为35 cm-1。气体压强100 Torr下,系统对于气体C2H4的最低吸收系数及检测下限分别为7.39×10-10 cm-1及0.014 4μL/L,很好地满足了变压器油中溶解乙烯检测极限值(0.5μL/L)的需要,分析和证明了气体压强对C2H4的吸收峰值、系统最低吸收系数及检测下限的影响。该研究结果为基于差频中红外吸收光谱的变压器油中溶解气体带电检测提供了理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 油中溶解气体分析 特征吸收谱线 差频中红外 准相位匹配 离轴腔增强吸收光谱

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Ba原子吸收系数的光腔衰荡光谱测量 被引量：2

16

作者 赵宏太 柳晓军 詹明生 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期284-286,共3页

建立了一套脉冲激光腔衰荡光谱实验装置 ,并将光腔衰荡光谱技术用于原子束吸收光谱的测量 ,得到了Ba原子的 6s6 p1P1← 6s6s1S0 吸收线 ,进一步得出Ba原子在 5 5 3 5 48nm附近的吸收系数 ,同时对吸收系数与原子炉温度的关系进行了分析 。

关键词 光腔衰荡光谱技术 吸收系数 原子吸收光谱 测量 钡原子 原子吸收系数

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894nm外腔半导体激光器 被引量：5

17

作者 黄凯凯 李楠 陆璇辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2129-2133,共5页

介绍了一种基于Littrow结构的894 nm外腔半导体激光器的设计原理,给出了光栅转轴的优化点计算,分析了无跳模范围和实际转轴位置的关系,指出了实际光栅转轴点的合理位置。针对铯原子激光抽运磁力仪的应用要求,通过外腔的选频功能,以及低... 介绍了一种基于Littrow结构的894 nm外腔半导体激光器的设计原理,给出了光栅转轴的优化点计算,分析了无跳模范围和实际转轴位置的关系,指出了实际光栅转轴点的合理位置。针对铯原子激光抽运磁力仪的应用要求,通过外腔的选频功能,以及低噪声激光电流源、低温漂温控器和低噪声压电陶瓷驱动器,实现了自由运转波长为904 nm的激光管调谐到894 nm的单模运转,连续无跳模范围在3GHz以上。共焦FP腔的观测表明,外腔半导体激光器对自由运转激光管的线宽进行了有效压窄。搭建了饱和吸收谱装置,成功观测到了Cs原子D1线的F=3->F′=3,4和F=4->F′=3,4两套饱和吸收谱线。 展开更多

关键词 外腔半导体激光器 铯D1线 饱和吸收谱

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腔增强吸收光谱技术中镜片反射率的标定 被引量：2

18

作者 段俊 秦敏(指导) +4 位作者 卢雪 沈兰兰 方武 谢品华 刘文清 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期113-116,共4页

为确定光学腔内高反射率镜片的反射率随波长的变化,分别采用不同气体瑞利散射的差异性和已知浓度的吸收气体对同一对高反射率镜片的反射率随波长变化曲线进行标定.结果表明：高反射率镜片在359~380nm光谱区间内反射率曲线为0.99962~0.99... 为确定光学腔内高反射率镜片的反射率随波长的变化,分别采用不同气体瑞利散射的差异性和已知浓度的吸收气体对同一对高反射率镜片的反射率随波长变化曲线进行标定.结果表明：高反射率镜片在359~380nm光谱区间内反射率曲线为0.99962~0.99990,两种方法标定结果的相关系数达到0.998,具有较高的一致性.用腔增强吸收光谱实验装置与商用氮氧化物分析仪同时对实际大气NO2进行测量,验证了镜片反射率标定的准确性. 展开更多

关键词 腔增强吸收光谱 镜片反射率 标定方法 瑞利散射 NO2

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利用VCSEL激光二极管在1.58μm波段对CO_2气体温度的测量 被引量：5

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作者 李宁 严建华 +2 位作者 王飞 池涌 岑可法 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期458-462,共5页

利用1．58μm处的VCSEL激光二极管对CO2气体的两条特征谱线进行扫描以实现气体温度的测量．介绍了利用可调谐激光光谱结合波长调制方法进行温度测量的基本原理，并讨论了相关的影响因素．在常压下的加热石英管中进行了实验，在温度为20... 利用1．58μm处的VCSEL激光二极管对CO2气体的两条特征谱线进行扫描以实现气体温度的测量．介绍了利用可调谐激光光谱结合波长调制方法进行温度测量的基本原理，并讨论了相关的影响因素．在常压下的加热石英管中进行了实验，在温度为20～300℃时，计算值与热电偶信号的温差在35℃以内．通过对测量误差的分析，为实现单激光器同时测量气体温度与浓度提供参考． 展开更多

关键词 VCSEL激光二极管 可调谐激光吸收光谱技术 温度测量 波长调制

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宽带腔增强吸收光谱法测量大气No2定标方法研究 被引量：4

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作者 凌六一 韦颖 +2 位作者 黄友锐 胡仁志 谢品华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期670-675,共6页

非相干宽带腔增强吸收光谱法定量探测大气痕量气体浓度需要准确定标。以定量探测大气NO_2为目的,建立了基于蓝色发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱测量系统,研究了(1)仅使用浓度已知的NO_2吸收光谱、(2)同时使用浓度已知的NO_2... 非相干宽带腔增强吸收光谱法定量探测大气痕量气体浓度需要准确定标。以定量探测大气NO_2为目的,建立了基于蓝色发光二极管光源的非相干宽带腔增强吸收光谱测量系统,研究了(1)仅使用浓度已知的NO_2吸收光谱、(2)同时使用浓度已知的NO_2和纯氧气中氧气二聚体O_2—O_2吸收光谱、(3)利用纯氮气和纯氦气的瑞利散射消光差异等三种方法,分别获取非相干宽带腔增强吸收光谱在430~490nm波段的镜片反射率定标曲线。三种方法得到的镜片反射率最大值对应波长均约为460nm,但这些最大值存在一定差异,分别为0.999 25,0.999 33和0.999 37。利用NO_2样气吸收测量对比了三种定标方法,发现方法(1)与另外两种方法的测量结果不一致性分别约为14%和19%,而后两种方法所测结果的不一致性仅为4%。测量结果表明,NO_2标准气体浓度的不准确性以及壁损耗等因素恶化了方法(1)的定标精度,应尽量避免使用该定标方法。通过对实际大气中NO_2和O_2—O_2在440~485nm波段内的同时测量,进一步验证了非相干宽带腔增强吸收光谱法的高灵敏度以及所用标定方法的有效性。 展开更多

关键词 非相干宽带腔增强吸收光谱 大气No2 定标方法 发光二极管

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