3/29/2024，光纖在線訊，隨著科技的不斷進步，橫河光譜分析儀以其卓越的技術(shù)性能，為氣體檢測領(lǐng)域帶來了新突破。近日，光學(xué)技術(shù)供應(yīng)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(lǐng)域取得了顯著成果。

MicroPhotons的客戶主要將設(shè)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(zhì)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(xué)特性的測試技術(shù)，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(shè)備處安裝一個激光器，將激光器于氣體吸收光的波長處調(diào)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(shè)為參考值，并將檢測設(shè)備放入含有一定量待測氣體的污染空氣等介質(zhì)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(zhǔn)確識別特定氣體。

然而，傳統(tǒng)的氣體吸收率檢測技術(shù)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(yīng)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(shù)用于通信系統(tǒng)設(shè)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(nèi)，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(yīng)用儀器。

應(yīng)用實例
據(jù)MicroPhotons總經(jīng)理王秀祥介紹，AQ6377 OSA對可調(diào)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(biāo)。在可調(diào)諧二極管激光吸收光譜（TDLAS）應(yīng)用中，AQ6377能夠幫助MicroPhotons實現(xiàn)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(nèi)的超連續(xù)光譜光源氣體檢測應(yīng)用中，AQ6377也能為MicroPhotons實現(xiàn)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(yīng)用中，一臺AQ6377即可精準(zhǔn)完成測試，避免設(shè)置校準(zhǔn)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(yīng)用示意圖

通過對比AQ6377的測量輸出結(jié)果與SpectraPlot在線工具提供的數(shù)據(jù)，MicroPhotons驚喜地發(fā)現(xiàn)兩者的數(shù)值非常接近（如圖2所示），這一結(jié)果不僅證明了AQ6377在非常寬的測量帶寬內(nèi)具有極高精度和可重復(fù)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(shù)據(jù)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(lǐng)域的卓越性能，也為筱曉光子MicroPhotons等光學(xué)技術(shù)供應(yīng)商提供了強有力的技術(shù)支持。未來，雙方將繼續(xù)攜手合作，共同推動氣體檢測技術(shù)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(yīng)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

更多信息請參考：
Case_study_MicroPhotons_YOKOGAWA_v4_20240318.pdf

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