基于高调制频率电流抖动的相敏色散光谱大气水汽检测
摘要
使用GHz量级的调制频率直接调制分布式反馈（DFB）激光器的注入电流，并实现近红外的外差相敏色散光谱（HPSDS）的大气H2O监测。实验使用1392.5 nm附近的H2O特征吸收峰评估了HPSDS的性能，对比3组频率下的电流抖动H2O的色散相位信号，获取了色散相位信号峰峰值随气体体积分数变化的规律，并对比长期稳定性和检测极限，得到系统的最佳调制频率。此外，在相同的实验条件下，将HPSDS技术与波长调制光谱技术进行实验对比，评估这两种方法的动态范围和检测极限。长期测量结果表明，报告中使用高调制频率的HPSDS的最小检测限为47.81×10-6 m/Hz1/2，相对于数十MHz调制频率的HPSDS有1个数量级的提升。使用搭建的HPSDS探测系统对大气H2O进行监测，对比温度与湿度记录仪的测量结果，表明HPSDS系统在大气监测领域中有广泛的应用前景。
引用本文（GB/T 7714）
肖曦 Xiao Xi, 叶谌文 Ye Chenwen, 吴涛 Wu Tao, 等. 基于高调制频率电流抖动的相敏色散光谱大气水汽检测[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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