一、測量原理

根據(jù)Lambert-Beer定律和波長隨注入電流和溫度改變的特性，實現(xiàn)對分子吸收譜線的測量，然后通過對氣體吸收后的光進行光譜分析，可以準(zhǔn)確得出被測各項氣體指標(biāo)參數(shù)。LDLAS主要應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)過程控制、生物和醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域光譜檢測。

根據(jù)客戶檢測不同氣體和不同探測靈敏度需求，我們提供近紅外檢測以及吸收線強的中遠(yuǎn)外檢測可實現(xiàn)單種氣體和多組分同時檢測解決方案。近紅外檢測可實現(xiàn)ppm測量極限，我們可以提供一致性好的Norcada激光器、wavelength低噪聲和高穩(wěn)定的激光驅(qū)動器、NEP高靈敏度探測器。中遠(yuǎn)外檢測可實現(xiàn)ppb測量極限，我們可以提供Mirsense QCL激光器，wavelength低噪聲和高穩(wěn)定的QCL激光驅(qū)動器。

二、常見測量技術(shù)

直接吸收光譜技術(shù)是通過調(diào)諧激光頻率到選擇吸收譜線透過率和譜線形狀進行分析，并獲取一些重要信息，如吸收譜線強度和增寬系數(shù)。從這些光譜測量得到信息可以推斷出氣體溫度、濃度、氣流速度以及壓力等參數(shù)值。圖1是典型直接吸收測量示意圖，信號發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號給激光驅(qū)動器驅(qū)動DFB激光器，激光器輸出激光通過待測氣體，光電探測器接收到透射光，并通過對光強信號進行分析，從而測量得到氣體濃度值。

圖1典型直接吸收測量示意圖

實現(xiàn)直接吸收光譜檢測透射光容易受到背景噪聲的干擾、激光器光強波動等因素的影響，為了減小噪聲的干擾，通常會使用高靈敏光譜技術(shù)，如采用波長調(diào)制技術(shù)對目標(biāo)信號進行高頻調(diào)制，實現(xiàn)抑制高頻背景噪聲，從而極大提高探測靈敏度和精度。

如圖2所示為波長調(diào)制測量示意圖，信號發(fā)生器發(fā)生鋸齒波或三角波掃描信號疊加快速正弦頻率f的調(diào)制信號給激光驅(qū)動器驅(qū)動DFB激光器，激光器輸出調(diào)制光經(jīng)過待測氣體，光電探測器接收到吸收后光強，此時將光信號轉(zhuǎn)換成電信號輸入到鎖相放大器對信號進行解調(diào)輸出波長調(diào)制的諧波信號，根據(jù)諧波信號的值計算得到 此時氣體濃度值。

圖2 波長調(diào)制測量示意圖

三、常見氣體檢測靈敏度

表1是在吸收系數(shù)在10-5，1Hz帶寬以及測量有效光程為1m條件下幾種常見氣體在近紅外和中紅外波段的可以達到最小探測極限濃度[1]。