百公里开放空气路径下的双光梳光谱技术
光学
2023-11-01 v2 量子物理
摘要
基于卫星的温室气体（GHG）传感技术在全球碳排放与气候变化研究中起着关键作用。然而，现有基于卫星的温室气体传感技术均无法同时实现宽带宽、高时空分辨率与高灵敏度的测量。近年来，双光梳光谱（DCS）因能以高时空分辨率和高灵敏度测量宽带光谱，被提出作为温室气体传感的优越候选技术。DCS在卫星上应用的主要障碍是其迄今在开放空气中实现的测量距离短。先前研究未能在超过20公里的开放空气路径上实现DCS。在此，通过开发使用时频传递与高功率光学频率梳的双站装置，我们在113公里湍流水平开放空气路径上实现了DCS。我们的实验成功测量了具有7 nm光谱带宽和10 kHz频率的温室气体，并在5分钟内达到<2 ppm、36分钟内<0.6 ppm的CO2传感精度。我们的结果代表着向推进DCS作为卫星技术应用及改进温室气体监测技术迈出的重要一步。
引用
@article{arxiv.2310.19294,
title = {Dual-comb spectroscopy over 100km open-air path},
author = {Jin-Jian Han and Wei Zhong and Ruo-Can Zhao and Ting Zeng and Min Li and Jian Lu and Xin-Xin Peng and Xi-Ping Shi and Qin Yin and Yong Wang and Ali Esamdin and Qi Shen and Jian-Yu Guan and Lei Hou and Ji-Gang Ren and Jian-Jun Jia and Yu Wang and Hai-Feng Jiang and XiangHui Xue and Qiang Zhang and Xian-Kang Dou and Jian-Wei Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19294},
year = {2023}
}
备注
24 pages, 6 figures