光强调制对TDLAS痕量气体检测中二次谐波线型的效应研究

本文主要探讨了波长调制技术在光强调制下的二次谐波线型影响。在痕量气体检测中，利用可调谐二极管吸收光谱技术(TDLAS)作为基础，光强度的调制是不可避免的，这导致了剩余振幅调制(RAM)现象的出现。RAM不仅改变了检测信号的线性特性，还对系统的背景噪声产生了影响。 作者通过傅里叶分析的方法，对任意调制度的二次谐波信号进行了深入的建模分析，揭示了光强幅度调制如何导致吸收谱线的扭曲。他们区分了光强调制的线性与非线性部分，明确指出不同的调制度对谱线畸变的影响程度。文章详细解析了二次谐波的不对称性以及RAM噪声产生的根源，这些噪声源于光强度变化对基线和平行线的影响。 以氨气(NH3)为例，作者在考虑光强幅度调制的前提下，进行了基于TDLAS的二次谐波检测实验。实验结果清楚地展示了调制度对二次谐波线型的改变以及它对噪声水平的提升，进一步证实了理论分析的准确性。研究者们不仅提出了理论模型，而且通过实验证明了模型的有效性和实用性。 关键词包括光谱学、波长调制、建模、二次谐波线型以及背景噪声，这些都是研究的核心概念和技术手段。本文的研究对于理解和优化痕量气体检测系统的性能，尤其是在高精度和高灵敏度的环境中，具有重要的实际意义。通过深入理解光强调制效应，可以改进现有技术，提高测量的准确性和稳定性，从而推动光谱分析技术的发展。