深圳市富泰克光电有限公司

一、测量原理

根据Lambert-Beer定律和波长随注入电流和温度改变的特性，实现对分子吸收谱线的测量，然后通过对气体吸收后的光进行光谱分析，可以准确得出被测各项气体指标参数。LDLAS主要应用于环境监测、工业过程控制、生物和医学研究等领域光谱检测。

根据客户检测不同气体和不同探测灵敏度需求，我们提供近红外检测以及吸收线强的中远外检测可实现单种气体和多组分同时检测解决方案。近红外检测可实现ppm测量极限，我们可以提供一致性好的Norcada激光器、wavelength低噪声和高稳定的激光驱动器、NEP高灵敏度探测器。中远外检测可实现ppb测量极限，我们可以提供Mirsense QCL激光器，wavelength低噪声和高稳定的QCL激光驱动器。

二、常见测量技术

直接吸收光谱技术是通过调谐激光频率到选择吸收谱线透过率和谱线形状进行分析，并获取一些重要信息，如吸收谱线强度和增宽系数。从这些光谱测量得到信息可以推断出气体温度、浓度、气流速度以及压力等参数值。图1是典型直接吸收测量示意图，信号发生器发生锯齿波或三角波扫描信号给激光驱动器驱动DFB激光器，激光器输出激光通过待测气体，光电探测器接收到透射光，并通过对光强信号进行分析，从而测量得到气体浓度值。

图1典型直接吸收测量示意图

实现直接吸收光谱检测透射光容易受到背景噪声的干扰、激光器光强波动等因素的影响，为了减小噪声的干扰，通常会使用高灵敏光谱技术，如采用波长调制技术对目标信号进行高频调制，实现抑制高频背景噪声，从而极大提高探测灵敏度和精度。

如图2所示为波长调制测量示意图，信号发生器发生锯齿波或三角波扫描信号叠加快速正弦频率f的调制信号给激光驱动器驱动DFB激光器，激光器输出调制光经过待测气体，光电探测器接收到吸收后光强，此时将光信号转换成电信号输入到锁相放大器对信号进行解调输出波长调制的谐波信号，根据谐波信号的值计算得到 此时气体浓度值。

图2 波长调制测量示意图

三、常见气体检测灵敏度

表1是在吸收系数在10-5，1Hz带宽以及测量有效光程为1m条件下几种常见气体在近红外和中红外波段的可以达到最小探测极限浓度[1]。