相敏式激光啁啾色散光谱技术在高吸收度情况下的应用-物理学报.PDFVIP

相敏式激光啁啾色散光谱技术在高吸收度情况下的应用 丁武文 孙利群 Phasesensitivechirpedlaserdispersionspectroscopyunder high absorbance conditions DingWu-Wen SunLi-Qun 引用信息Citation: ActaPhysicaSinica, ,120601(2017) DOI: 10.7498/aps.66.120601 在线阅读Viewonline: /10.7498/aps.66.120601 当期内容Viewtableofcontents: /CN/Y2017/V66/I12 您可能感兴趣的其他文章 Articlesyoumaybeinterestedin 利用非锁定飞秒激光实现太赫兹频率的精密测量 High-precisionmeasurementofterahertzfrequencyusingan unstabilized femtosecond laser 物理学报.2016,65(15): 150601 /10.7498/aps.65.150601 计算电容中Fabry-Perot干涉仪测量位移的相位修正方法 MethodeofphasecorrectionofdisplacementmeasurementusingFabry-Perotinterferometerincalculable capacitor 物理学报.2016,65(11): 110601 /10.7498/aps.65.110601 基于相关光子多模式相关性的InSb模拟探测器定标方法 AbsolutecalibrationofananalogInSbdetectorbasedonmultimodespatialcorrelationofcorrelatedpho- tons 物理学报.2015,64(24): 240601 /10.7498/aps.64.240601 基于X射线掠射法的纳米薄膜厚度计量与量值溯源研究 Nanometerfilmthicknessmetrologyandtraceabilitybased on grazing incidence X-ray reflectometry 物理学报.2014,63(6): 060601 /10.7498/aps.63.060601 一种内腔式He-Ne激光器频率稳定方法的实验研究 Experimentalstudyonfrequencystabilizationmethodof internal-mirror He-Ne laser 物理学报.2013,62(1): 010601 /10.7498/aps.62.010601 物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 66, No. 12 (2017) 120601 相敏式激光啁啾色散光谱技术在高吸收度 情况下的应用 丁武文 孙利群 (清华大学精密仪器系, 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 北京 100084) ( 2016 年12 月15 日收到; 2017 年3 月22 日收到修改稿) 研究了相敏式激光啁啾色散光谱法在高吸收度情况下的应用. 用窄频半导体激光器作为光源, 利用一工 作于载波抑制模式的铌酸锂电光强度调制器调制单频激光, 在单频激光两侧产生两个边频分量, 并通过两边 频分量产生外差干涉信号. 利用外差干涉的相位波动来测量甲烷气体位于1653.7 nm 附近的折射率波动, 通 过气体折射率与吸收系数之间的Kramers-Kronig 关系计算甲烷气体浓度. 传统的波长调制光谱法受限于郎 伯- 比尔定律, 在应用于高吸收度的情况时, 存在灵敏度下降的问题, 甚至出现随气体浓度上升输出信号反而 下降的现象. 实验结果显示, 相同实验条件下, 波长调制光谱法的线性测量范围为38.1—1500 ppmm, 线性测 量的动态范围仅为16 dB; 而相敏式激光啁啾色散光谱法在很大的吸收度范围内均具有线性输出, 检出限低 至47.3 ppmm, 线性测量范围上限为174825 ppmm, 具有超过35 dB 的动态范围. 关键词: 可调节半导体激光吸收光谱法,