可调谐半导体激光吸收光谱技术

TDLAS (Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy) 是可调谐半导体激光吸收光谱技术的简称，诞生于上世纪90年代。TDLAS技术采用的半导体激光光源的光谱，宽度远小于气体吸收谱线的展宽，得到单线吸收光谱，因此TDLAS技术是一种高分辨率吸收光谱技术。在选择吸收谱线时，应保证在所选吸收谱线频率附近约10倍谱线宽度范围内无测量环境中背景气体组分的吸收谱线，从而避免这些背景气体组分对被测气体的交叉吸收干扰，保证测量的准确性。

 

目前，TDLAS技术被应用于甲烷检测。根据比尔-朗伯定律，当一束平行单色光垂直透过甲烷分子时，甲烷分子对特定波长的光具有吸收作用。吸收会造成能量的衰减，其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。

为提高系统的检测精度，对激光器进行波长或者频率调制，在信号检测通路中再采用锁相放大技术来实现调制信号的检波，从而降低噪声干扰，提高测量精度。

TDLAS技术可实现非接触测量，同时检测响应速度快、灵敏度高、没有备件消耗，因此被应用在恶劣工业环境下的气体浓度的测量与控制。