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题名连续波腔衰荡吸收光谱技术中的模式匹配研究
被引量：2
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作者
李哲
张志荣
夏滑
孙鹏帅
余润罄
王华东
吴边
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机构
中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所光子器件与材料安徽省重点实验室
中国科学技术大学
中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所中国科学院环境光学与技术重点实验室
国防科技大学先进激光技术安徽省实验室
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出处
《中国激光》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期174-183,共10页
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基金
国家自然科学基金(11874364,41877311,42005107)
国家重点研发计划(2017YFC0805004)
+1 种基金
安徽省重点研究与开发计划(201904c03020005)
安徽省科技重大专项(18030901054)。
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文摘
对比了波长调制和腔长调制两种方式实现模式匹配的性能特点,通过测量空腔衰荡时间并进行Allan方差分析,得到两种调制方式的衰荡时间分别为(5.239±0.077)μs和(5.252±0.058)μs,该系统的吸收系数检测限为10^(-10)量级。对于甲烷气体浓度,通过步进式改变入射激光的波长,描绘了甲烷气体的吸收谱线,其检测限可达10^(-9)量级。利用波长调制和腔长调制方式得到环境中甲烷气体的浓度分别为1.868×10^(-6)和1.870×10^(-6)。实验结果表明,虽然波长调制和腔长调制均能实现模式匹配,完成痕量甲烷气体的测量,但是通过对比可知:腔长调制方式具有更高的测量精度和更低的浓度检测限;波长调制方式发挥了可调谐激光器的优势,结构相对简单,无需压电陶瓷等附加的机械结构。因此,在实际应用中可根据需求在测量性能和装置复杂度及成本之间进行取舍。
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关键词
光谱学
腔衰荡吸收光谱技术(CRDS)
模式匹配
波长调制
腔长调制
衰荡时间
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Keywords
spectroscopy
cavity ring-down absorption spectroscopy
mode matching
wavelength modulation
cavity length modulation
ring-down time
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分类号
O433.5
[机械工程—光学工程]
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