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光学反馈线性腔衰荡光谱技术不确定性
文献摘要：
腔衰荡光谱技术是一种高灵敏的腔增强分子吸收光谱测量技术,?由于激光频率噪声大,?导致激光到腔耦合效率低,?严重限制了其对痕量气体的探测灵敏度.?光学反馈可以有效压窄半导体激光器的线宽,?提高激光到外部谐振腔的耦合效率.?本文基于精细度为7800的Fabry-Pérot腔,?发展了光学反馈线性腔衰荡光谱技术.首先从光场相位的角度给出了线性腔光学反馈的原理,?然后分析了影响测量不确定性的因素,?包括光学反馈率、衰荡信号触发阈值、探测器相对透射汇聚光斑位置等.?实验结果表明,?通过设置低反馈率(3％自由光谱区间)、高衰荡信号触发阈值(90％腔模幅度)以及将光斑聚焦到探测器有效面中心等措施,?结合光学反馈效应,?可将空腔衰荡时间的相对不确定度提升至0.026％,?远优于传统腔衰荡技术获得的典型值.?系统在积分时间为180?s时,?获得探测灵敏度为1.3?×?10–10?cm–1,?对应甲烷的最小可探测吸收体积浓度为0.35?×?10–9,?从而满足了碳监测的要求.
文献关键词：
光学反馈;腔衰荡;线性腔;高灵敏
中图分类号：
作者姓名：
王兴平;赵刚;焦康;陈兵;阚瑞峰;刘建国;马维光
作者机构：
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系, 合肥 230026;中国科学院合肥物质科学研究院, 安徽光学精密机械研究所, 合肥 230026;山西大学, 量子光学与光量子器件国家重点实验室, 太原 030006;山西大学, 极端光学协同创新中心, 太原 030006
文献出处：
引用格式：
[1]王兴平;赵刚;焦康;陈兵;阚瑞峰;刘建国;马维光-.光学反馈线性腔衰荡光谱技术不确定性)[J].物理学报,2022(12):43-51
A类：
光学反馈,线性腔,吸收光谱测量技术
B类：
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AB值：
0.347919
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