近日，中科院合肥研究院安光所高晓明研究员团队在激光外差光谱探测技术方面取得新进展，相关研究成果以《基于MEMS调制器的双通道中红外激光外差辐射计，同时对大气中的甲烷CH₄、水H₂O和一氧化二氮N₂O进行遥感监测的研究》为题发表于美国光学学会（OSA）学术期刊Optics Express。

在中红外波段中，由于缺乏成熟的光纤元件或光波导，通常使用传统的机械斩波器来实现太阳光调制，系统难以做到小型化。团队谈图副研究员和薛正跃博士生设计了一套基于MEMS调制器的双通道中红外激光外差光谱仪。利用MEMS振镜替代传统机械斩波器，同时实现对两台位于甲烷CH₄、水H₂O和一氧化二氮N₂O吸收线3.53微米和3.93微米的带间级联激光器(ICL)与太阳光拍频，实验测量了两个通道的激光外差光谱（中国合肥），通过反演计算获得甲烷CH₄、水H₂O和一氧化二氮N₂O的体积混合比分别为∼1.906ppm、∼3069ppm和∼338ppb。本次报道的基于MEMS调制器双通道MIR-LHR具有巨大的应用前景，为进一步研发用于大气多组分气体遥感探测的便携式高光谱分辨率激光外差光谱仪器奠定了基础。

本研究工作得到国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划等项目的资助。

论文链接https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-18-31828&id=492583

双通道中红外激光外差辐射计示意图

反演计算的垂直浓度分布图