摘要

基于中红外光源的气体光谱检测是新的痕量气体监测与分析方法,在大气监测领域具有重要的应用。构建了一套基于中红外DFG光源的甲烷气体光谱检测系统。该系统以1 550nm和1 060nm波段可调谐半导体激光器作为基频光源,采用PPLN晶体作为差频非线性变频器件,实现了3.3μm处的窄线宽可调谐中红外光源输出。实验结果表明,当PPLN晶体工作温度为99.5℃时,闲频光的输出功率为112μW,差频转换效率达到1.246mW/W2。晶体的温度接受带宽为4.3℃,泵浦光波长接受带宽为5.3nm。在此基础上,分别利用直接吸收法和谐波检测法获得了3 028.751cm-1处的甲烷气体吸收光谱和二次谐波检测信号。