痕量氣體檢測技術在大氣污染、工業(yè)過程控制、先進制造、現(xiàn)代農業(yè)、深海高原科考以及基礎科學研究等領域都具有非常重要的應用，一直以來備受國內外產(chǎn)業(yè)及科研工作者的重視，靈敏度是其應用中的一項關鍵指標。為了提升氣體檢測靈敏度，腔增強吸收光譜（CEAS）技術被提出并應用于痕量氣體檢測，但CEAS的探測靈敏度受到激光到光學腔耦合效率以及腔模寬度窄的影響，難以實現(xiàn)吸收光譜的高靈敏度測量。
為了解決上述問題，人們發(fā)展了光學反饋腔增強吸收光譜（OF-CEAS）技術，傳統(tǒng)的OF-CEAS大都采用V型腔結構，山西大學馬維光教授課題組則選擇使用分布反饋式半導體激光器（DFB-DL）作為光源，提出了一種基于雙鏡法布里-玻羅腔的光學反饋腔增強吸收光譜技術，并于近期發(fā)表在《光學精密工程》期刊，成為其封面文章“近紅外光學反饋線性腔增強吸收光譜技術”。
論文網(wǎng)址：http://ope.lightpublishing.cn/thesisDetails#10.37188/OPE.2020.0657
馬維光教授課題組通過對反饋給半導體激光的腔內共振光場相位精確控制，有效壓窄激光線寬，提高透射腔模幅度的穩(wěn)定性，在掃描激光頻率的情況下，實現(xiàn)了對101個腔模的展寬，并對32×10-6 的CH4進行了探測，評估得到的探測靈敏度為0.54×10-6 （1σ），實現(xiàn)了痕量甲烷氣體的高靈敏檢測。并且可以通過采用近紅外或中紅外不同波長的半導體激光源，可以實現(xiàn)包括SO2、SO3、NO、NO2、H2S、NH3、CO、CO2等氣體的測量。
馬維光教授課題組
該文通訊作者馬維光是山西大學激光光譜研究所教授，博士生導師，《光學精密工程》青年編委，全國激光光譜技術學術論壇秘書長，山西大學光學工程學科負責人，光電工程系主任，瑞典于默奧大學博士后，長期從事超靈敏激光光譜技術，痕量氣體檢測技術、激光技術等的理論和實驗研究。主持國家自然科學基金4項，軍工863項目1項，其他省部級基金近10項，合作發(fā)表SCI高水平論文近百篇，獲批國家發(fā)明專利10余項，其中2項完成轉讓。
