科學(xué)島團(tuán)隊(duì)研發(fā)高靈敏度激光外差輻射計(jì)用于大氣水汽及其同位素遙感

近日，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所高曉明研究員團(tuán)隊(duì)在實(shí)現(xiàn)基于激光外差光譜技術(shù)大氣水汽及其同位素遙感探測(cè)方面取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以《基于本振光相對(duì)強(qiáng)度噪聲抑制的近紅外激光外差輻射計(jì)（LHR）大氣H2O / HDO遙感》為題發(fā)表在國(guó)際知名期刊Sensors and Actuators B: Chemical。

激光外差輻射計(jì)(LHR)具有高光譜分辨率、小體積和便攜等優(yōu)點(diǎn)，有望發(fā)展成為新一代輕型化衛(wèi)星載荷。然而，由于LHR本振激光的相對(duì)強(qiáng)度噪聲，激光外差輻射計(jì)存在可用頻譜范圍受限和系統(tǒng)噪聲較大等問題，會(huì)導(dǎo)致其測(cè)量精度下降。

團(tuán)隊(duì)成員談圖副研究員和博士后李竣設(shè)計(jì)了一種基于本振光相對(duì)強(qiáng)度噪聲抑制的近紅外激光外差光譜探測(cè)方案，利用工作在飽和狀態(tài)的半導(dǎo)體光放大器（SOA）抑制本振激光的相對(duì)強(qiáng)度噪聲，不僅減小系統(tǒng)噪聲、提高外差信號(hào)信噪比，還拓寬了可用頻譜范圍，提高光譜分辨能力。并實(shí)現(xiàn)了大氣水汽及其同位素透過(guò)率譜的測(cè)量，有望為地球大氣水循環(huán)、輸送過(guò)程等研究提供新的觀測(cè)技術(shù)手段。

基于SOA的強(qiáng)度噪聲抑制的LHR裝置示意圖

相對(duì)強(qiáng)度噪聲抑制的LHR測(cè)量的大氣水汽及其同位素透過(guò)率譜