2μm波段高灵敏度离轴积分腔装置实际大气CO2测量

• 作者: 刘强 孙明国 曹振松 朱文越 李志彬 马宏亮 黄印博
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 离轴积分腔 CO2 小波去噪
• 年，卷（期）: 2016,（5）
• 所属期刊栏目: 原子和分子物理学
• 页码范围: 61-67
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.65.053301

摘要

利用分布反馈式二极管激光器为光源,搭建了一套2 μm波段的离轴积分腔输出光谱装置.利用高纯甲烷气体,测量了腔镜反射率随腔内气体压力变化的规律.当腔内压力为3.59 kPa时,标定的镜面反射率为0.99865,在此条件下,基长55 cm的离轴积分腔实现了407.4m的吸收光程.选取CO2在4993.7431 cm-1处的吸收谱线对实际大气中的CO2浓度进行了测量,探测限为0.53 ppmv (1σ),利用小波去噪对光谱信号进行了去噪处理,信噪比提高了80％,探测限提高到0.29 ppmv(1σ).利用搭建的装置在实验室内测量了从上午9:00到中午12:00实际大气中CO2的浓度,并与H2O/CO2分析仪进行了同时观测与对比分析,初步验证了测量装置的可靠性.