利用离轴积分腔输出光谱技术,采用同时扫描激光和谐振腔腔长的方法,使用分布反馈布拉格二极管激光器探测了1.573 μm附近CO2的吸收光谱,得到很好的信噪比和灵敏度,探测灵敏度达到4×10-8 cm-1(信噪比为2,1 s积分时间)。用非线性最小二乘拟合吸收谱线方法对积分腔输出光谱已经不再适用,会造成自加宽系数变宽为实际自加宽系数的2.39倍左右,对空气加宽系数测量影响较小。为了得到正确的谱线线宽参量,应该对吸收系数进行拟合,该结论从理论和实验上得到了证明。

介绍了基于波长调制的离轴积分腔输出光谱(WM-OA-ICOS)技术的实验装置。使用1.392 μm的分布反馈式(DFB)激光器作为光源, 以反射率为99.8%、相距60 cm的两片镜片组成的谐振腔为气体吸收池, 选择7185.87 cm-1的CH4吸收谱线, 对不同浓度的CH4气体进行探测。通过优化压力、调制频率、相位和振幅等参数, 并结合Allan方差, 得出系统的稳定时间为203 s。实验选取100 s的测量时间, 得出CH4气体的探测极限为8.7×10-7, 相应的最小的可探测吸收为2.2