光强非线性响应下的光致热弹光谱光强修正

作     者：陈祥 刘浩 姚路 许振宇 胡迈 阚瑞峰 CHEN Xiang;LIU Hao;YAO Lu;XU Zhenyu;HU Mai;KAN Ruifeng

作者机构：中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026 香港中文大学中国香港999077 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2024年第32卷第3期

页      面：317-323页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(No.2020YFA0405703) 装备发展部型号研制项目(No.2005CS016) 

主　　题：光致热弹光谱 谐波信号 非线性响应 多项式拟合 光强修正 

摘      要：提出了基于光强非线性响应的光致热弹光谱光强修正方法,实现了激光光强的准确修正。控制DFB激光器工作于波长调制模式,设置激光调制频率为16369.75 Hz,通过光纤放大器增强其出射光强非线性项的幅值,光束经多次反射池后汇聚于石英音叉根部激发光热信号,采用数字锁相放大器解调得到对应的谐波信号,通过多项式拟合谐波信号背景,反演得到与浓度及光强分别对应的谐波信号。实验结果表明,当光强从22.03 mW变化至3.16 mW,谐波信号背景幅值与光强具有良好的线性关系,线性相关系数大于0.998,归一化后的谐波信号幅值波动小于0.37%。针对甲烷测量,系统在较大的浓度范围内具有良好的线性响应,谐波信号信噪比表明系统的最低检测限达0.22×10-6。该研究为光致热弹光谱的光强修正提供了一种新的方法,可有效提高LITES系统在长期测量应用中的稳定性。