1.量子级联激光器差分吸收激光雷达VOCs浓度探测方法,其特征在于,包括量子级联激光器差分吸收激光雷达VOCs浓度探测系统,所述系统包括光源、光路及望远镜、探测器、波长锁定、同步触发控制、数据采集及浓度廓线反演部分;
所述探测方法为,进行浓度廓线探测时,两个量子级联激光器通过波长调谐,使其激光器输出波长分别锁定在被探测VOCs气体的强吸收峰λon和弱吸收谷λoff,然后在同步触发控制下,交替发射窄脉冲激光光束进入探测区域,在被探测气体吸收、散射后,其后向散射光被望远镜接收,经探测器转换、数据采集后及反演后,获得探测区域被探测VOCs的浓度廓线信息;
为使用量子级联激光器输出光波锁定在被探测气体的强吸收峰λon和弱吸收谷λoff处,选择被探测VOCs组分一致,但浓度较高的气体作为参考池,在发射探测光脉冲前,量子级联激光器首先发射一个较宽的匹配光脉冲,并在此期间改变量子级联激光器的注入电流,使其波长扫描过参考气体的吸收谱线,从而获得被探测气体的强吸收峰λon、弱吸收谷λoff处的量子级联激光器的工作电流;将量子级联激光器的注入电流设定在该值,再发射探测窄脉冲,从而使量子级联激光器的输出波长锁定在被探测气体的强吸收峰λon、弱吸收谷λoff处,实现波长的锁定。
2.根据权利要求1所述的量子级联激光器差分吸收激光雷达VOCs浓度探测方法,其特征在于,所述探测光源为脉冲式量子级联激光器,激光器输出波长可以调节,激光光束为脉冲式光束。
3.根据权利要求1所述的量子级联激光器差分吸收激光雷达VOCs浓度探测方法,其特征在于,所述量子级联激光器的数量为两台,其中一台激光器的输出激光波长被精细调节并锁定在被探测VOCs气体的强吸收峰λon处;另一台激光器的输出激光波长被精细调节并锁定在被探测VOCs气体的弱吸收谷λoff处。
4.根据权利要求3所述的量子级联激光器差分吸收激光雷达VOCs浓度探测方法,其特征在于,激光器输出激光波长的精细调节是通过改变量子级联激光器的温度以及激光器的注入电流而实现的。
5.根据权利要求1所述的量子级联激光器差分吸收激光雷达VOCs浓度探测方法,其特征在于通过接收被探测区域VOCs的吸收及后向散射后的信号,基于差分吸收激光雷达方法,反演获得被探测VOCs的浓度廓线。