We present a Herriott-type multipass laser absorption spectrometer enhanced by optical heterodyne detection. The proposal is demonstrated by measuring the spectra of water vapor molecule in the region from 12247.6873 to 12249.6954 cm-1. Compared with direct absorption spectroscopy, the signal-to-noise ratio is improved nearly one magnitude of factor by combining with the optical heterodyne spectroscopy and extra weak absorption lines are observed. The minimum detectable absorption is estimated at 4.36×10-8 cm-1and the measured line shape dominated by Doppler broadening can be precisely recovered by direct transformation of experimental optical heterodyne spectral profile.

基于有差伺服调节技术,实现了外置光学谐振腔的共振频率与钛宝石激光器工作频率的锁定。该技术采用压电陶瓷作为执行元件,通过对压电陶瓷的调制,实现了对透射激光功率的调制,并由锁相放大器解调获得伺服信号,该伺服信号经过高压放大器放大后控制压电陶瓷的伸缩来调控谐振腔的腔长,从而使腔的共振频率锁定在激光频率上。当激光工作于单一频率时,谐振腔的谐振频率可以长时间地与激光频率保持锁定,锁定后腔的透射光功率相对起伏的稳定性为2%。当激光频率扫描时,谐振腔的谐振频率可以在2 GHz范围内不间断地与激光频率保持锁定。

利用浓度调制光谱技术, 测量了玻璃管中放电频率20 kHz时N2的介质阻挡放电光谱。实验记录了N2的C3∏u-B3∏g 357. 7nm和N+2的B2∑+u-X2∑+g 391.4 nm的跃迁谱线光谱强度随不同电压和气体压强变化规律。实验数据显示, 保持气体压强p=130 Pa不变, 在电压较低时, 光谱强度随电压增长较快, 在电压较高时, 光谱强度增长较慢; 保持放电电压U=6.4 kV不变, 光谱强度随气压增长逐渐变小。根据电子和分子碰撞激发函数和电离函数, 建立光强随放电参数变化的物理理论模型和公式, 并对实验数据进行数学拟合, 拟合曲线与实验结果符合较好, 相关系数R>0.9。进一步明确了等离子体发射光谱强度随不同电压和气体压强变化的机理。

本文叙述了采用CO激光磁共振方法对NO_2分子作定量测量,给出了激光磁共振信号幅度的数学表达式以及信号与分子浓度、激光功率等实验参数之间的依赖关系,实验结果与理论分析一致。