可調諧二極管激光吸收光譜技術 TDLAS

可(ke)(ke)(ke)調諧半(ban)導體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)吸(xi)(xi)(xi)收光(guang)譜法（TDLAS），是利用半(ban)導體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)波(bo)長調諧特性和待測(ce)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)對激(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)選擇性吸(xi)(xi)(xi)收進行氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)濃(nong)度檢(jian)測(ce)的(de)(de)一種技(ji)術。具有(you)高靈敏度、實時、動態、多組分同(tong)時測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)優點。其原理(li)是可(ke)(ke)(ke)調諧半(ban)導體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)在驅動電流(liu)的(de)(de)調制下，發(fa)射出特定波(bo)長的(de)(de)激(ji)(ji)光(guang)，隨著注(zhu)入周期(qi)性電流(liu)的(de)(de)調制，激(ji)(ji)光(guang)波(bo)長產生周期(qi)性變化，使激(ji)(ji)光(guang)中心波(bo)長調節(jie)到(dao)(dao)待測(ce)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收譜線，發(fa)生選擇性吸(xi)(xi)(xi)收，再(zai)利用經(jing)過(guo)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)吸(xi)(xi)(xi)收得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)光(guang)譜強度信(xin)號反演出待測(ce)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)濃(nong)度。因為半(ban)導體(ti)(ti)(ti)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)的(de)(de)高單(dan)色性，可(ke)(ke)(ke)以利用待測(ce)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)分子的(de)(de)一條孤立的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)收譜線進行測(ce)量(liang)(liang)，避免了(le)不同(tong)分子光(guang)譜的(de)(de)交叉(cha)干(gan)擾，從而準確的(de)(de)鑒(jian)別出待測(ce)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)(ti)。

TDLAS檢測的是激光穿過被測氣體通道上的分子數，獲得的氣體濃度是整個通道的平均濃度。TDLAS的氣體濃度定量計算是以Beer-Lambert定律為基礎，Beer-Lambert定律指出了光吸收與光穿過被檢測物質之間的關系，當一束頻率為V的光束穿過吸收物質后，在光束穿過被測氣體的光強變化為：

I(v)=I0(v)exp[-σ(v)CL]

I(v)：光束穿過被測氣體的透射光強度
I0(v)：入射光強度
σ(v)：被測氣體分子吸收截面
C：被測氣體的濃度
L：光程

因此，可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。

1. 高(gao)選擇性(xing)，高(gao)分辨率的光(guang)譜(pu)技術，由(you)于分子光(guang)譜(pu)的“指紋”特(te)征，它(ta)不受(shou)其它(ta)氣體的干(gan)擾。這一(yi)特(te)性(xing)與其它(ta)方法相比有(you)明顯(xian)的優勢。

2. 它是一種對所有在紅外有吸收的(de)活躍分(fen)子(zi)都(dou)有效的(de)通(tong)用技(ji)術(shu)，同樣的(de)儀(yi)器(qi)可以方便的(de)改(gai)成測量其它組(zu)分(fen)的(de)儀(yi)器(qi)，只需要(yao)改(gai)變激光器(qi)和標(biao)準氣。由于這個特(te)點(dian)，很容易(yi)就(jiu)能將其改(gai)成同時測量多組(zu)分(fen)的(de)儀(yi)器(qi)。

3. 它具(ju)有速度(du)(du)快，靈敏(min)度(du)(du)高的優點。在不失靈敏(min)度(du)(du)的情況下(xia)，其時間(jian)分辨率(lv)可以在ms量級。應用該技術的主要領域(yu)有：分子光譜研究、工業過程監(jian)測(ce)(ce)控制、燃燒過程診斷分析、發動機(ji)效率(lv)和機(ji)動車尾氣測(ce)(ce)量、爆炸檢(jian)測(ce)(ce)、大氣中痕量污染氣體(ti)監(jian)測(ce)(ce)等。