采用连续可调谐二极管半导体激光器为探测光源, 以可调怀特型长光程多通池(46.36～1 158.90 m)作为吸收池, 采用直接吸收的方法, 探测了室温下1.65 μm附近CH4分子的高分辨率吸收光谱。 在6 043.00～6 053.72 cm-1范围内探测了５组不同压力和光程下的吸收光谱, 观测到了259条线新的CH4分子吸收谱线, 实验数据用Gaussian线型进行拟合, 得到了这些吸收谱线的线强、 线位置以及线强的标准偏差值, 并对光谱中难以分辨的吸收谱线进行了分析。 探测得到的最小谱线线强是4.3×10－27 cm-1·(molcule·cm-2)-1, 吸收谱线线强大于3.0×10-24 cm-1·(mol·cm-2)-1由于吸收饱和而未被处理, 同时所测得的光谱也显示出CH4分子在1.65 μm附近有非常丰富的弱吸收谱线和复杂的结构。 文中所报道的吸收谱线都是HITRAN2004数据库中所未报道的, 而且也未见有其他文献报道过。

稳定同位素比值的测量在地质学、气象学和地球科学的研究中具有重要的应用价值。水汽同位素丰度的测量对理解与干旱相关的同温层大气科学具有重要的意义。水汽分子在2.7μm 附近具有较强的吸收,适宜于高灵敏度光谱的测量。文章报道了利用差频技术(Difference frequency generation)和准相位匹配技术(Quasi-phasematching),将调谐范围在750～840nm 之间的连续可调谐钛宝石激光器和单频连续的Nd∶YAG激光器,耦合到周期性极化铌酸锂非线性光学晶体中,产生2.5～4μm 波段的中红外可调谐激光。选择周期为20μm 的PPLN晶体,产生2.7μm 附近的中红外差频激光,利用差频产生的中红外激光光源,具有窄线宽、宽调谐等优点。结合光程为100m 的Herriott型多通吸收池,采用直接吸收光谱方法测量了实验室大气中的水汽分子同位素,得到了同位素比值R及¹⁷O,¹⁸O,D的丰度值毮,实验所测R值与国际标准具有很好的一致性。