痕量氣體檢測(cè)技術(shù)在大氣污染、工業(yè)過(guò)程控制、先進(jìn)制造、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、深海高原科考以及基礎(chǔ)科學(xué)研究等領(lǐng)域都具有非常重要的應(yīng)用，一直以來(lái)備受國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)及科研工作者的重視，靈敏度是其應(yīng)用中的一項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)。為了提升氣體檢測(cè)靈敏度，腔增強(qiáng)吸收光譜（CEAS）技術(shù)被提出并應(yīng)用于痕量氣體檢測(cè)，但CEAS的探測(cè)靈敏度受到激光到光學(xué)腔耦合效率以及腔模寬度窄的影響，難以實(shí)現(xiàn)吸收光譜的高靈敏度測(cè)量。
為了解決上述問(wèn)題，人們發(fā)展了光學(xué)反饋腔增強(qiáng)吸收光譜（OF-CEAS）技術(shù)，傳統(tǒng)的OF-CEAS大都采用V型腔結(jié)構(gòu)，山西大學(xué)馬維光教授課題組則選擇使用分布反饋式半導(dǎo)體激光器（DFB-DL）作為光源，提出了一種基于雙鏡法布里-玻羅腔的光學(xué)反饋腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)，并于近期發(fā)表在《光學(xué)精密工程》期刊，成為其封面文章“近紅外光學(xué)反饋線性腔增強(qiáng)吸收光譜技術(shù)”。
論文網(wǎng)址：http://ope.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/OPE.2020.0657
馬維光教授課題組通過(guò)對(duì)反饋給半導(dǎo)體激光的腔內(nèi)共振光場(chǎng)相位精確控制，有效壓窄激光線寬，提高透射腔模幅度的穩(wěn)定性，在掃描激光頻率的情況下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)101個(gè)腔模的展寬，并對(duì)32×10-6 的CH4進(jìn)行了探測(cè)，評(píng)估得到的探測(cè)靈敏度為0.54×10-6 （1σ），實(shí)現(xiàn)了痕量甲烷氣體的高靈敏檢測(cè)。并且可以通過(guò)采用近紅外或中紅外不同波長(zhǎng)的半導(dǎo)體激光源，可以實(shí)現(xiàn)包括SO2、SO3、NO、NO2、H2S、NH3、CO、CO2等氣體的測(cè)量。
馬維光教授課題組
該文通訊作者馬維光是山西大學(xué)激光光譜研究所教授，博士生導(dǎo)師，《光學(xué)精密工程》青年編委，全國(guó)激光光譜技術(shù)學(xué)術(shù)論壇秘書(shū)長(zhǎng)，山西大學(xué)光學(xué)工程學(xué)科負(fù)責(zé)人，光電工程系主任，瑞典于默奧大學(xué)博士后，長(zhǎng)期從事超靈敏激光光譜技術(shù)，痕量氣體檢測(cè)技術(shù)、激光技術(shù)等的理論和實(shí)驗(yàn)研究。主持國(guó)家自然科學(xué)基金4項(xiàng)，軍工863項(xiàng)目1項(xiàng)，其他省部級(jí)基金近10項(xiàng)，合作發(fā)表SCI高水平論文近百篇，獲批國(guó)家發(fā)明專利10余項(xiàng)，其中2項(xiàng)完成轉(zhuǎn)讓。
