CRDS腔衰荡吸收光谱用激光光源

（特点：可取代声光调制器）

    光腔衰荡吸收光谱技术因其响应速度快、系统结构简单、无须定标、且有高达ppb 量级的探测灵敏度，因而在原子分子生物学、生物医学、有害气体检测等许多领域有着十分广泛的应用。 在此项技术中，声光调制器（AOM)是其中一个重要部件，它高速切断入射激光，以便使残留激光在谐震腔中形成衰震荡。但该方法存在以下明显不足之处：（1）激光能量不能有效利用，一般仅能利用由AOM产生的一级衍射光，其余的0级及其余高次衍射光都无法利用，并且在近红外波段（这是目前气体检测常用的激光波段），晶体的插损较大，其有效利用的光能远不到初始激光能量的40％，这对系统的探测灵敏度和信噪比极为不利；（2）AOM及其驱动电源价格昂贵，一般在2万元上下，比DFB激光器还要贵；（3）声光调制器和驱动电源尺寸不小，两者一般都在70x50x25mm以上，这不利于设备小型化。

本公司采用超高速电路设计技术研制的关断电路可在20ns左右切断激光电源，示波器记录的波形如图一、图二所示。  

                图一  通道1为探测器输出高电平；

通道2为激光电源电圧

图二  通道1为激光电源电圧；

通道2为光接收信号   

采用此办法好处是，激光能量没有任何损耗，有利提高系统的探测灵敏度和信噪比、成本低廉、所占空间极小，有利小型化。现已开发出1653nm 、1567nm、1512nm 等波长的CRDS激光功能模组，旨在为研制生产部门提供功能较齐全的激光光源，使用方只需添加专用的谐震腔和数据采集单元就可组成CRDS系统，有利于使用者缩短硬件开发时间。       

现以甲烷气体检测用CRDS激光光源为例，介绍本激光功能模组的基本组成。

激光器具体参数：

中心波長：1653.7nm,对应温度25度，温度调谐系数0.1nm/度

输出功率：20mw 

激光输出：尾纤与光隔离器光输入端采用接近零损耗的熔接技术，实际损耗＜0.01db.

功率稳定性：＜1％

信噪比：＞60db，见光谱曲线图三。

图三   光谱曲线                          

 激光谱线宽度：1MHz，见图四络伦茨曲线     

 图四   络伦茨曲线                        

三角波：扫描频率10Hz，扫描幅度可调节，三角波波形見图五，失真度＜2％

                    图五   三角波                                  

温控精度：0.004度，並由液晶温度显示器实时显示

机箱图：图六

                      图六   整机图

机箱面板接口：信号输出端口：FC/APC适配器，用于连接谐震腔                

探测器接收信号入口：FC/APC适配器，用于连接谐震腔输出端                                     温度调节旋钮：调节范围约15度，可进行约1.5nm 范囲波长微调                           

三角波电流调节旋钮：可调整电流扫描系数                        

SMA输出端口：用于连接数据采集单元                                 

机箱尺寸：130x115x45mm        

供电电压：5V。