Kỹ thuật điều chế
kỹ thuật điều chế sử dụng các đồng nghiệp tiếng ồn kỹ thuật thường giảm với tăng tần số (thường được gọi tiếng ồn 1 / f) và Cải thiện về độ tương phản tín hiệu bằng cách mã hóa và phát hiện các tín hiệu hấp thụ ở một tần số cao, nơi mà mức độ tiếng ồn thấp . Các kỹ thuật điều chế phổ biến nhất, điều chế bước sóng quang phổ (WMS) và điều chế tần số quang phổ (FMS), Đạt được điều này bằng cách nhanh chóng quét các tần số của ánh sáng qua quá trình chuyển đổi hấp thụ. Cả hai kỹ thuật có lợi thế que tín hiệu giải điều chế ở mức thấp trong sự vắng mặt của vật liệu hấp thụ Cũng nhưng Họ bị hạn chế bởi các điều chế biên độ còn lại, hoặc là từ laser hoặc từ nhiều phản ánh trong hệ thống quang học (tác Etalon). Các kỹ thuật thường xuyên nhất được sử dụng laser dựa cho cuộc điều tra về môi trường và ứng dụng điều khiển quá trình được dựa trên và diode laser và WMS thường được gọi diode du dương hấp thụ tia laser quang phổ (TDLAS). Sự nhạy cảm điển hình của WMS và FMS là ở khoảng 10-5.
Do tunability tốt và tuổi thọ lâu dài của họ (> 10.000 giờ), thực tế hầu hết các tia laser dựa trên quang phổ hấp thụ hiện nay Thực hiện bởi phân phối laser phản hồi diode phát ra trong 760 nm – 16 phạm vi micromet. Điều này làm tăng các hệ thống có thể chạy không cần giám sát hàng nghìn giờ, với mức bảo trì tối thiểu.
Quang phổ hấp thụ bằng laser sử dụng các chuyển tiếp cơ bản hoặc dao động điện tử
Cách thứ hai để nâng cao giới hạn phát hiện của LAS là sử dụng các chuyển tiếp có cường độ dòng lớn hơn, hoặc là trong dải rung động cơ bản hoặc chuyển tiếp điện tử. Loại thứ hai, thường nằm ở khoảng ~ 5 μm, có cường độ dòng điện ~ 2-3 bậc độ lớn hơn so với chuyển đổi âm thanh điển hình điển hình. Mặt khác, chuyển tiếp điện tử thường có thêm 1-2 dòng lệnh cường độ dòng lớn hơn. Các bước chuyển tiếp cho các chuyển tiếp điện tử của NO, nằm trong dải tia cực tím (~ 227 nm) là những đơn đặt hàng có độ lớn lớn hơn các vùng trong vùng MIR.
Sự phát triển gần đây của laser laze lượng tử (QC) làm việc trong vùng MIR đã mở ra những khả năng mới cho việc phát hiện nhạy cảm các phân tử trên các dải rung động cơ bản của chúng. Khó khăn hơn trong việc tạo ra ánh sáng cw ổn định chuyển tiếp điện tử, vì chúng thường nằm trong vùng UV.
Quang phổ hấp thụ absorptance Cavity
Cách thứ ba để nâng cao độ nhạy của LAS là làm tăng chiều dài đường dẫn. Điều này có thể đạt được bằng cách đặt các loài bên trong khoang, trong đó ánh sáng quay trở lại và đi ra nhiều lần, nhờ đó độ dài tương tác có thể tăng lên đáng kể. Điều này đã dẫn đến một nhóm các kỹ thuật được biểu hiện như AS cải tiến AS (CEAS). Khoang chứa có thể được đặt bên trong laser, dẫn đến sự xâm nhập AS, hoặc bên ngoài, khi nó được gọi là khoang bên ngoài. Mặc dù kỹ thuật cũ có thể cung cấp độ nhạy cao, tính ứng dụng thực tế của nó bị hạn chế bởi các quy trình phi tuyến tính.
Các lỗ sâu bên ngoài có thể là loại đa chuyển, tức là các tế bào Herriott hoặc White, hoặc có dạng cộng hưởng, thường làm việc như etalon của Fabry-Pérot (FP). Trong khi đó, các tế bào đa-pass Thông thường có thể cung cấp một chiều dài tương tác tăng cường lên đến ~ 2 bậc độ lớn, các hốc cộng hưởng có thể Cung cấp tăng cường chiều dài đường truyền lớn hơn nhiều, theo thứ tự của sự khéo léo của các khoang, F, nào là một cân bằng Khoang chứa gương cao phản chiếu với độ phản xạ ~ 99.99-99.999% có thể là 104 đến 105.
Một vấn đề với khoang cộng hưởng là một khoang khuyếch đại cao có các chế độ khoang hẹp, thường ở dải tần số thấp. Vì laser cW thường có đường kính tự do trong dải MHz, và xung lớn hơn, rất khó để ghép ánh sáng laze vào khoang khuyếch đại cao. Có một số cách để đạt được mục tiêu này. Một trong những phương pháp đó là Vernier Spectroscopy, sử dụng một máy chải tần số để kích thích nhiều chế độ khoang cùng một lúc và cho phép đo song song các lượng khí.