用于气体传感的低窗口背景紧凑型共振Π形光声池
光学
2014-05-29 v2 仪器与探测器
摘要
介绍了一种能够在幅度调制模式下检测微量气体的共振光声池。该池的设计旨在最小化在选定声学共振下工作时的窗口背景。制造并实验考察了一种紧凑型原型池（声腔体积约 0.2 cm^3，总池重 3.5 g），适用于近红外激光的窄衍射极限光束。研究了与噪声相关的测量误差和激光引发信号随调制频率的变化函数。利用工作在波长 1.53 um 附近的尾纤 DFB 激光二极管，分析了在氮气流中测量氨痕量吸收时的背景信号和对气体光吸收的有用响应。估算了原型池在第二纵向声学共振（共振频率约 4.38 kHz，Q 因子约 13.9）下工作时的吸收检测和气体泄漏传感性能。归一化到激光束功率和检测带宽的噪声等效吸收约为 1.44x10^{-9} cm^{-1} W Hz^{-1/2}。窗口背景信号的幅度相当于约 2.82x10^{-7} cm^{-1} 的吸收系数。
引用
@article{arxiv.1311.6998,
title = {A compact resonant \Pi-shaped photoacoustic cell with low window background for gas sensing},
author = {A. L. Ulasevich and A. V. Gorelik and A. A. Kouzmouk and V. S. Starovoitov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1311.6998},
year = {2014}
}
备注
21 pages, 5 figures, 1 table, accepted for publishing in Applied Physics B: Lasers and Optics. arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1303.2266