书第��卷�第�期������������光谱学与光谱分析���������������������������年�月����������������������������������������������������������近红外波段���分子弛豫动力学效应对光声信号的影响李劲松��刘�锟��张为俊��陈卫东��高晓明���中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学研究室�安徽合肥���������法国滨海大学大气物理化学实验室�法国敦克尔克������摘�要�介绍了一种基于低功率的分布反馈式�����半导体激光器和自行设计的一阶纵向共振光声池构成的共振光声光谱测量系统�该系统具有结构简单�操作方便�价格低廉等优点�通过对光声池的性能进行的研究�实验研究和理论分析具有很好的一致性�系统地研究了近红外�������附近分子弛豫效应对光声探测���信号的影响�并给出了相应的理论分析�表明利用分子弛豫效应可有效地提高系统探测灵敏度�关键词�近红外可调谐二极管激光�共振光声光谱����探测�分子弛豫效应中图分类号���������文献标识码�������������������������������������������������收稿日期������������修订日期������������基金项目�国家高技术研究发展计划项目��������������资助�作者简介�李劲松�����年生�中国科学院安徽光学精密机械研究所博士研究生��������������������������引�言��光声光谱是以光声效应为基础的高灵敏和高动态范围的光谱技术�属于光热光谱的范畴�光声效应是由美国著名科学家����于����年发现的����而光声光谱技术就是在物质的光声效应基础上发展起来的�但是在此后很长的一段时间内�由于各方面检测设备的缺乏�光声光谱法一直未能得到很好的发展�直到����年��������等才首次报道了利用激光光声光谱法测量气体的弱吸收�����年�����������从理论上分析了利用激光光源和高灵敏度微音器会使光声光谱法探测气体分子浓度的极限达到�����量级�由于光声信号正比于入射光的光功率�所以高功率��量级�气体激光器���和���激光�尽管存在着体积大�代价高�操作复杂�线性调谐等缺点�但其输出的中红外波长覆盖着许多分子的强特征吸收�在光声光谱技术上得到了广泛的应用�且探测极限可达到���������������量级������近年来�窄线宽可调谐二极管激光随着光通讯的要求而得到了快速的发展�近红外波段位于气体分子的泛频和复合频吸收带�分子的吸收要比中红外谱线强度弱���个数量级�并且激光功率也较低�典型值�������但其具有体积小�价格低�寿命长�线宽窄和易于光纤耦合等优点�在新型的光谱分析仪中得到广泛应用�基于可调谐二极管激光光声光谱��������技术相比于传统的长程吸收光谱��������技术���和新型的衰荡吸收光谱���������或腔增强吸收光谱������技术����有其自身独特的优点�以小型的光声池代替了大体积的长光程吸收池�光声探测器�微音器�对波长的无选择性�避免了使用高反射率腔镜的昂贵代价和对激光波长范围的依赖性�此外��量级掺铒光纤功率放大器的出现�以及声共振�多通�差分�腔增强或内腔技术的使用�使光声光谱技术在光谱分析�大气研究�环境监测�医疗诊断及工业处理控制和国家安全等方面的应用得到了充分的肯定�随着半导体激光器和半导体微机械技术的发展��������气体探测系统在小型化�便携式方向表现出不可替代的地位�本文利用低功率的���型半导体二极管激光器作为激发光源�结合自行设计的共振型光声池建立了一套共振光声光谱测量系统�利用该装置研究了近红外波段��������附近�分子弛豫效应对���分子的光声探测信号强度的影响�并作了相应的理论分析���光声光谱基本原理��光声光谱的基本原理很多文献都有过详细的叙述�����...
