本振激光强度调制激光外差光谱遥测技术研究

作者:李仁仕; 邓昊*; 金谷雨; 许振宇; 黄安; 姚路; 何亚柏; 阚瑞峰*
来源:环境工程, 2023, 41(10): 9-13.
DOI:10.13205/j.hjgc.202310002

摘要

针对当前用于大气温室气体柱浓度/廓线探测的信号光强度调制激光外差探测方法存在的信光损失,与本振激光波长调制激光外差探测方法存在的光谱反演模型复杂这两个问题,提出了基于本振激光强度调制的激光外差探测方法。对此,结合平衡探测技术,搭建了1套以1.571μm窄线宽半导体激光器作为本振光源的双通道平衡外差光谱探测系统,开展系统性能分析以及大气CO2柱总量测量研究。区别于已有文献报道的激光外差光谱探测方法,系统采用光开关对本振激光进行强度调制,利用平衡探测技术消除本振激光强度背景噪声的影响。结果表明,相比传统的信号光强度调制激光外差探测方法,该方法能够将外差信号信噪比提高3.7倍,对应的CO2柱总量测量精度提升3.36倍。以上研究表明,基于本振激光强度调制的激光外差探测方法能够有效的提高激光外差光谱探测系统性能。

全文