基于透镜-反射镜组合的石英音叉增强型光声光谱系统

• 作者: 刘金鹏 孙柳雅 牛明生 马丽丽 张景虎
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 光谱学 石英增强型光声光谱 透镜-反射镜组合 水汽
• 年，卷（期）: 2021,（20）
• 所属期刊栏目: 光谱学|Spectroscopy
• 页码范围: 153-160
• 页数: 8页
• 分类号: O433.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202148.2011001

摘要

为了提高石英音叉增强型光声光谱(QEPAS)系统的探测灵敏度,本文提出了一种基于透镜-反射镜组合的离轴石英音叉增强光声光谱(LR-QEPAS)系统.该系统采用使激光束在共振管内往返四次的透镜-反射镜组合结构和谐波探测技术,在室温和一个大气压下对1392.58 nm处的水汽吸收线进行测量,优化了系统的调制深度,验证了离轴LR-QEPAS系统的性能随着激光在共振管内往返次数的增加而提高,并且在同样的实验条件下引入离轴QEPAS和双通QEPAS系统进行比较.最后利用Allan方差对系统的稳定性和探测灵敏度进行分析,得到了离轴LR-QEPAS系统在64 s积分时间内的最小检测极限为7.54×10-8,归一化噪声等效吸收(NNEA)系数为3.46×10-9 cm-1·W·Hz-1/2.实验结果表明,透镜-反射镜组合结构可以显著提高QEPAS系统的性能.