隨著科技的不斷進步，橫河光譜分析儀以其卓越的技術性能，為氣體檢測領域帶來了新突破。近日，光學技術供應商筱曉光子MicroPhotons成功運用橫河光譜分析儀AQ6377,在開發(fā)高靈敏度氣體檢測領域取得了顯著成果。

MicroPhotons的客戶主要將設備運用于監(jiān)測一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）和一氧化氮（NO）等污染氣體的釋放以及監(jiān)測城市的空氣質量等。為滿足其多元化的測試需求，橫河AQ6377另辟蹊徑為其量身定制測量解決方案。

精密氣體分析的挑戰(zhàn)

氣體吸收光譜法是一種基于中紅外波段氣體光學特性的測試技術，是通過多種氣體分子吸收特定波長的光顯示其測量屬性。

這種測量方法是在氣體檢測設備處安裝一個激光器，將激光器于氣體吸收光的波長處調至窄帶寬，并選擇特定氣體作為參考值，然后按帶寬進行光線發(fā)射，即可利用光功率的變化來檢測和識別特定氣體。

比如，用戶可選擇將潔凈空氣中接收到的光功率設為參考值，并將檢測設備放入含有一定量待測氣體的污染空氣等介質中進行測量，光發(fā)射后會被部分吸收且接收到的光功率將低于參考值。此時用戶便可參考吸收峰值的變化準確識別特定氣體。

然而，傳統(tǒng)的氣體吸收率檢測技術需要使用液氮冷卻發(fā)射器，不僅操作繁瑣，而且效率低下。

為提升檢測效率，一種以超連續(xù)光譜光源取代超冷發(fā)射器的新型測量方式應運而生。這種測量方式可在室溫狀態(tài)下進行氣體吸收測量，更加便捷直觀。然而，這種新方式卻對測量光譜特性的光譜分析儀（OSA）提出了極高的精度要求：需要被監(jiān)測的氣體在整個MWIR光譜（1.9μm到5.5μm）上都有吸收峰值。

市面上多數用于通信系統(tǒng)設備的OSA無法以2μm的最長波長滿足此類研發(fā)需求。面對這一挑戰(zhàn)，橫河公司的AQ6377憑借其高性能脫穎而出。在1.9μm至5.5μm范圍內，AQ6377是唯一一款能夠分析整個波長光譜的OSA。因此MicroPhotons選擇橫河公司的AQ6377作為氣體檢測和識別應用儀器。

應用實例

據MicroPhotons總經理王秀祥介紹，AQ6377 OSA對可調諧激光器和超連續(xù)光譜光源的發(fā)射進行了非常精確的測量，證明了儀器的高精度指標。

在可調諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）應用中，AQ6377能夠幫助MicroPhotons實現高精度表征激光發(fā)射波長，包括其邊模抑制比。

在使用2μm至4μm范圍內的超連續(xù)光譜光源氣體檢測應用中，AQ6377也能為MicroPhotons實現所需的高測量精度。

在測試吸收峰值范圍為2.33μm（一氧化碳（CO））至5.26μm（一氧化氮（NO））的氣體檢測應用中，一臺AQ6377即可精準完成測試，避免設置校準多臺測量儀器的繁雜工作，其測試原理如圖1所示。

圖1：光譜分析儀在氣體檢測中的應用示意圖

通過對比AQ6377的測量輸出結果與SpectraPlot在線工具提供的數據，MicroPhotons驚喜地發(fā)現兩者的數值非常接近（如圖2所示），這一結果不僅證明了AQ6377在非常寬的測量帶寬內具有極高精度和可重復性，也進一步堅定了MicroPhotons對橫河光譜分析儀的信賴。

圖2：使用AQ6377與SpectraPlot測量數據的對比圖

此次合作的成功，不僅彰顯了橫河光譜分析儀在氣體檢測領域的卓越性能，也為筱曉光子MicroPhotons等光學技術供應商提供了強有力的技術支持。未來，雙方將繼續(xù)攜手合作，共同推動氣體檢測技術的創(chuàng)新與發(fā)展。

光譜儀“新星”AQ6377

AQ6377是橫河AQ6370系列OSA的最新版本，其波長覆蓋范圍擴展到1.9μm至5.5μm的MWIR區(qū)域。AQ6377的波長范圍較長，是環(huán)境傳感和醫(yī)療應用的理想之選。

由于AQ6377單色鏡具有清晰的光譜特性，因此可以有效分離相近的光譜信號，并執(zhí)行精確測量；AQ6377的波長測量精度達到±0.5nm；動態(tài)范圍50dB。

圖3：橫河光譜分析儀AQ6377