首页 期刊 光电工程 点测量激光吸收光谱技术理论分析 【正文】

点测量激光吸收光谱技术理论分析

作者:陈卫; 伍越; 罗杰; 刘进博; 王磊; 朱新新; 朱涛 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所; 四川绵阳621000
吸收光谱技术   点测量   高空间分辨率   微弱信号检测   谐波  

摘要:点测量吸收光谱技术以饱和吸收为基本原理,可有效克服可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的线测量缺陷,通过探测光束与一同频的饱和光束交叉来提取交叉位置点处的信息,实现具有毫米级空间分辨能力的点测量。本文对点测量吸收光谱技术进行了详细的理论分析,推导了饱和光束和探测光束在任意交叉角度下的饱和吸收系数,分析了饱和参数对吸收信号的影响。同时提出了一种针对微弱吸收信号的调制方法,推导了饱和光束在高频正弦调制下的探测光一次谐波表达式,并通过数值计算得到了验证。研究还表明,不同阶次谐波信号具有相同的半高宽,并且与无调制时的吸收信号半高宽一致,因此利用多次谐波叠加可进一步提高谱线宽度测量的信噪比。

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