基于腔增强吸收光谱的气体探测技术研究：灵敏度与应用

本文主要探讨了基于腔增强吸收光谱(CEAS)技术的气体探测方法，特别是在近红外波段的应用。作者们以近红外可调谐半导体激光器作为光源，利用其作为光源的特性，结合反射率高达99.7%的平凹镜构成的稳定光学谐振腔作为吸收池，构建了一套高效的CEAS系统。研究对象包括二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)以及这两种气体的混合物。 研究的核心内容是通过利用这些气体在近红外波段的特定分子吸收谱，评估在该波段使用CEAS技术检测这些气体的可行性和灵敏度。作者们详细研究了激光器的波长定标过程，确保了测量精度，同时对吸收池（即谐振腔）的透射特性进行了深入分析，这对于理解和优化系统的性能至关重要。 研究结果显示，CEAS技术在探测这些气体时展现出很高的灵敏度，如CO的探测灵敏度达到5.687×10^-7cm^-1，这证明了该技术在气体检测方面的优越性。CEAS技术的优点还包括设备简单、操作便捷、稳定性强，特别适合于定量吸收光谱的测量。 此外，论文还提到了这项研究对于环境监测技术发展的重要性，尤其是在空气质量监测领域的应用。随着社会对空气质量的关注度提升，对更全面、准确的环境参数测量的需求也在增长，CEAS技术有望成为满足这种需求的一种有效工具。 本文通过实证研究验证了基于腔增强吸收光谱技术在近红外波段对CO、CO2、CH4等气体的高效探测能力，并对其在环境监测中的潜在价值进行了探讨，为相关领域的研究和实际应用提供了有价值的数据支持。