第 2 2 卷第 3 期2 0 0) 年 6 月量子电子学报C H I N E S EJ OU R N A LO F Q U A X T U ME L E C T R O X I C S\ 一) 1. 2 2 N o.3J t l n.2 0 05文章编号:1 00 7一 5 4 61 (2 0 0 5) 0 3一 0 31 5一 1 -可调谐二极管激光吸收光谱技术及其在大气质量监测中的应用董凤 忠,高 山虎,{祠瑞 峰,王 铁栋,刘 文 清,王敏,刘建 国,陈东,张 玉 钧,魏 庆农中国 科学院安徽光学精 密机械研究所,安徽合肥2 3 0 03 1摘要:可调谐二极管激光吸 收光谱 (T D L A )S技术是利用二极管激光器的波 长调谐特性,获得 被选定的待测气体特征吸收线的吸 收光谱,从而对污 染气体进 行定性或者定 量分析。在大气痕量气体和气体泄漏的监测中,为了提 高探测的 灵敏度,一般 会根据 具体情况 对激光器采取不同的调制技术如波 长调制、振幅调制、频率或者位相调制等,同时和 长光 程吸收池相结 合使用,并辅之 以 各种噪声压 缩技术。T D L A S 不仅精 度较高, 选择性强而 且响应速度快,已经 广泛 用于大 气中多种痕量气体 的检测以 及地 面的痕量气体和 气体泄漏的 检测。报道 了最近研制的一套 可调谐二极管激光 吸 收光谱检测 大气 中甲烷浓度的 实验装置,这套装置具有 灵敏度高、检测限 低 ( lP) b 量级)、易于集成为便携式痕量气体检测仪等优点, 若激光 器的调谐波长范围 能覆盖1.3~1.8 户m或者在光路中装 配几 台窄范围可调谐激光器实现波 长扫描范围覆 盖1,3、1.8户m,则可 同时实现对大气 中诸多重 要瘾 量气体如 C O:、C H4、C O、C H2 0、H: S、N H 3、H C I、C Z H Z 等的同步监测。关 键 词:光谱学;可调谐二极管激光;怀特池;甲烷; 大 气质量监测中 图 分 类 号:0 4 3 3 注文 献 标 识 码: A1引言人类 活动产 生的大量 化学物 质对大气 环境造 成了严重 的不利影 响和危害, 如: 南 极平流 层臭氧洞 的形成、城 市光化学烟 雾、沙尘 暴、酸雨、气候变 暖等诸多环 境 问题,为此 非常有 必要开展 对大气 环境 中痕量气体成分 的测量,以 了解 其 中的光 化学动 态变化 以 及对环境 的影 响。C H ; 与 C O、C O : 和含 氯氟烃等是造 成大气 温室效应 的主要 气体, 大 气 中甲烷的平均 浓度 在 1.7 p p m 、一[` ] 左右,并且...
