基于调制激光光谱吸收的高稳定性气体检测

来源：激光技术杂志2024年第2期北京时间：

作者：康虎, 张夏, 郑世杰, 邵犁, 冯国英

摘要：为了精确测定待测气体的体积分数，提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性，优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库，选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰，计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数；使用可视化仿真工具对气体检测系统进行理论仿真，同时通过搭建的气体检测系统验证仿真结果。结果表明，通过优化扫描信号，提高了检测系统的稳定性，偏差值从0.3%降至0.07%；建立了2次谐波信号均值与气体体积分数的反演模型，线性拟合的相关系数R2=99.99%。此研究为提升TDLAS系统的稳定性和准确性，及实现高稳定气体检测具有一定的参考价值。

关键词：光谱学, 波长调制光谱-可调谐二极管激光吸收光谱, 呼出气检测, 建模仿真