洞穴增强节拍频率光诱导热弹性光谱学使用差分频率解调
Hongqiang Fan1,2, Mengpeng Hu3, Hui Zhang4
1State Key Laboratory of Advanced Manufacturing for Optical Systems, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, P. R. China.
ACS sensors
|October 28, 2025
概括
一种新的节拍频率方法可以在光诱导热弹性光谱学 (LITES) 中精确实时校准石英调音叉 (QTF). 这大大提高了传感器性能和硫化 (H2S) 等气体的检测极限.
科学领域:
- 频谱学是一种光谱学.
- 激光光谱学 激光光谱学
- 气体传感器是指气体传感器.
背景情况:
- 在光诱导热弹性光谱学 (LITES) 中,石英调 (QTF) 校准至关重要,但传统上耗时.
- 现有的方法可能会破坏正在进行的测量,限制实时应用.
研究的目的:
- 在LITES中开发QTF共振频率和Q因子的精确和实时校准方法.
- 为了提高LITES传感器的灵敏度和性能.
主要方法:
- 实施一个节拍频率 (BF) 方法,利用差频解调来进行QTF校准.
- 使用近红外激光器紧密锁定在高精度光学腔中 (∼12000),以增强激光-气体相互作用.
- 针对硫化 (H2S) 的R(4) 过渡进行性能评估.
主要成果:
- 在不干扰LITES测量的情况下,实现了QTF参数的精确和实时校准.
- 与传统的差频调制相比,显示了响应幅度的双倍改善.
- 达到了H2S的十亿分之157的最低检测极限.
- 获得了1.25 × 10−12 cm−1·W·Hz−1/2.2. 的正常化噪声等效吸收系数.
结论:
- 开发的BF方法为LITES提供了卓越的实时QTF校准.
- 增强的LITES系统在气体传感灵敏度和检测极限方面表现出最先进的性能.
- 这一进步对高灵敏度气体检测应用具有重大意义.
