对强度编码的NIR激光单光子系统进行校准和增强,用于定量监测甲泄漏
Optics express
|February 20, 2026
概括
本研究介绍了一种用于监测甲 (CH4) 泄漏的新激光检测方法,使用单光子探测器和一种新的校正算法来准确测量气体度和距离,改善碳排放量化.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 光学工程是指光学工程.
- 频谱学是一种光谱学.
背景情况:
- 精确的甲 (CH4) 泄漏监测对于量化碳排放至关重要.
- 现有的方法在信号扭曲方面面临挑战,特别是在单光子计数方面.
研究的目的:
- 引入一种激光检测技术,用于同时测量CH4度和距离.
- 为受死时间影响的InGaAs单光子探测器 (SPD) 开发和验证信号校正算法.
主要方法:
- 使用具有伪随机二进制序列 (PRBS) 调制的连续波激光.
- 使用InGaAs单光子探测器 (SPD) 进行CH4检测.
- 开发并应用信号校正算法来重建检测器死亡时间引起的扭曲信号.
主要成果:
- 信号校正算法有效地重建了接收的信号,并恢复了气体吸收强度.
- 在不同的CH4度下对探测器死亡时间和信号强度进行了校准.
- 对比验证显示,相对于光二极管探测器,平均相对偏差为2.8%和5.1%.
结论:
- 为单光子检测开发的信号重建框架是有效的.
- 该技术为使用InGaAs SPD监测温室气体泄漏提供了一种新的解决方案.


