3.4μm处NO2吸收光谱特性及在差分吸收激光雷达中的应用

摘要

为使中红外差分吸收激光雷达能够精确测量NO2气体浓度,对NO2在中红外波段的吸收光谱特性进行测量分析.采用光参量放大激光器的λon和光参量振荡激光器λoff两路激光分别进行吸收谱线测量实验.用谱线宽小于0.05nm的λon激光测量了NO2气体在3410~3433nm的吸收光谱,计算得到其吸收截面,采集分析了NO2在291K、308K、363K三个温度下的光谱特性,用谱线宽约为10nm的λoff激光采集了3400~3435nm的吸收谱线.测量结果表明,在3410~3433nm波段,温度和吸收截面值呈负相关,测量的谱线与HITRAN数据库相关系数达到0.92以上;针对λoff激光下的吸收谱线,采用了改进的卷积修正方法,测量结果和拟合结果相关系数为0.97.将实测的on和off波长处的吸收截面应用于使用该波长对的中红外差分吸收激光雷达仿真上,拟合差分吸收激光雷达系统浓度测量误差,验证了基于该波长对的差分吸收激光雷达方案的可行性.