基于宽谱大气CO_2浓度探测的红外激光波长选择

作     者：林宏 周传璘 赵娜 黄攀立 Lin Hong;Zhou Chuanlin;Zhao Na;Huang Panli

作者机构：湖北工程学院物理与电子信息工程学院湖北孝感432000 

出 版 物：《激光与光电子学进展》 (Laser & Optoelectronics Progress)

年 卷 期：2015年第52卷第12期

页      面：32-37页

核心收录：

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：国家自然科学基金(41201362) 湖北省自然科学基金(2014CFB572) 湖北省教育厅科技项目(Q20132704 XD2014267) 湖北工程学院科技项目(z2013027) 

主　　题：激光器 宽谱光源 波长选择 CO2 光谱分析 

摘      要：通过分析大气中CO2的超精细吸收光谱来选择适合宽谱大气CO2浓度探测的红外激光波长,为研制宽谱红外激光雷达提供了依据。宽谱红外激光雷达的光谱范围远大于普通差分吸收激光雷达的光谱范围,不需要较高的锁频技术,能够避免差分吸收激光雷达由于在on波长处偏移引起的测量误差。对比大气中水汽的吸收光谱、超辐射发光二极管（SLED）的发光光谱,以及铟镓砷（In Ga As）红外探测器的响应光谱,可以在理论上确定满足大气CO2浓度探测的宽谱红外激光中心波长约为1572 nm,波长范围约为1568~1575 nm。通过设计实验装置,得到中心波长为1571 nm,波长范围为1564~1578 nm,输出功率约为0.01 m W的宽谱红外激光。该波段宽谱红外激光避开了大气中水汽吸收的影响,而且模块简单、容易实现,对实现利用宽谱红外激光雷达探测大气CO2浓度分布有一定的帮助。