基于中红外激光吸收光谱技术的微量乙炔检测研究

作者：刘立富; 冯雨轩; 陈东; 晏明月; 吴强^*

来源：量子电子学报, 2021, 38(05): 648-660.

• 光谱学
• 中红外激光
• 多次反射
• C2H2检测

基于可调谐半导体中红外激光吸收光谱技术与长光程多次反射技术的有机结合,利用乙炔(C2H2)气体位于中红外波段3025.7 nm附近的吸收谱线,实现了nmol/mol级微量C2H2气体的快速实时检测。通过DDS芯片AD9958产生高频正弦波与三角波信号叠加,经恒流电路实现对带间级联激光器的稳定驱动,采用Hg Cd Te光电检测器接收中红外激光,通过集成锁相放大器提取目标信号。基于White型多次反射与平面反射的组合设计了一款长光程吸收池,测量光程达到19.2 m,进一步降低了C2H2检出限。在实验室对0～1000 nmol/mol微量C2H2进行了初步测试,结果表明线性误差不超过±1%F.S.,检出限达到0.29 nmol/mol,表明该方法具有测量准确性高、测量不受背景气体交叉干扰和使用方便等优势。