光腔衰蕩光譜技術的2個主要優(yōu)點

光腔衰蕩光譜法（CRDS）是一種非常靈敏的光譜學方法。它可用來探測樣品的光學消光，包括光的散射和吸收。它已經(jīng)被廣泛地應用于探測氣態(tài)樣品在特定波長的吸收，并可以在萬億分率的水平上確定樣品的摩爾分數(shù)。

光腔衰蕩光譜裝置包含了一個用于照亮高精細度光學諧振腔的激光光源，和構成諧振腔的兩面高反射率反射鏡。當激光和諧振腔的模式共振時，腔內光強會因相長干涉迅速增強。之后激光被迅速切斷，以探測從腔中逸出光強的指數(shù)衰減。在衰減中，光在反射鏡間被來回反射了成千上萬次，由此帶來了幾到幾十公里的有效吸收光程。如果吸光物質被放置在諧振腔內，則腔內光子的平均壽命會因被吸收而減少。一套光強衰蕩光譜裝置測量的是，光強衰減為之前強度的 1/e 所需要的時間，這個時間被稱為“衰蕩時間"可以被用來計算腔內吸光物質的濃度。

希戈納科技的PULSAR-a溫室氣體分析儀采用的就是光腔衰蕩光譜技術（CRDS），能夠同時測量二氧化碳(CO?)和甲烷(CH?)，靈敏度為十億分之一(ppb)，長期運行中的漂移可以忽略不計。PULSAR-a能夠在緊湊的腔室中實現(xiàn)有效測量長度，使得分析儀尺寸雖小卻具有優(yōu)異的精度和靈敏度。

光腔衰蕩光譜相較于其他吸收光譜方法有兩個主要的優(yōu)點：

優(yōu)點一：它不會受到激光的強度波動的影響

在大多數(shù)吸收測量中，光源光強必須假定是穩(wěn)定，不會因有無樣品而改變。任何光源光強的漂移都會在測量中引入誤差。 在光強衰蕩光譜中，衰蕩時間并不取決于激光的強度，則這種激光強度的波動都不再是問題。因其不依賴于激光強度，使得光腔衰蕩光譜不需要用到外部標準進行校準或對照。

優(yōu)點二：由于它非常長的吸收長度，其非常靈敏

在吸收測量中，最小可探測吸收正比于樣品的吸收長度。由于光在反射鏡之間被來回反射了很多次，使得它有非常長的吸收長度。例如，激光脈沖來回通過一個一米的光腔500次，就會帶來1公里的有效吸收長度。

由此包含以下優(yōu)點：

- 高靈敏度，因其在檢測池中有長吸收長度的特性

- 免疫激光光強波動，因其測量的是速率而非強度

- 寬的可應用光譜范圍，對給定的鏡片一般可在±5% 中心波長范圍內工作

- 高速度，一次衰蕩時間可以在毫秒的時間尺度上完成

- 不需要熒光，這使得它對一些(例如快速解離)系統(tǒng)相較于激光誘導熒光(Laser-induced fluorescence, LIF)和共振增強多光子離子化(Resonance-enhanced multiphoton ionization, REMPI)更有吸引力。