Ein Forschungsteam unter der Leitung von Prof. Gao Xiaoming vom Hefei Institute of Physical Science der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelte ein Nahinfrarot-Laser-Heterodynradiometer (LHR), das die Wasserdampfmessung in der Atmosphäre erheblich verbessern und unerwünschtes Rauschen während der Messungen reduzieren könnte.
Die Ergebnisse waren veröffentlicht In Sensoren und Aktoren B: Chemie.
Der LHR ist klein, tragbar und hat eine hohe spektrale Auflösung, was ihn zu einem hervorragenden Kandidaten für den Einsatz in zukünftigen Satelliten macht. Allerdings beeinträchtigt das Rauschen seines lokalen Oszillators seine Genauigkeit und begrenzt daher seinen nutzbaren Spektralbereich.
Um dieses Problem zu lösen, führten die Forscher einen optischen Halbleiterverstärker (SOA) ein, um das Rauschen des lokalen Oszillators zu reduzieren. Dies verbesserte die Genauigkeit des LHR erheblich und vergrößerte somit die Reichweite des Geräts.
Durch die Verwendung eines abstimmbaren Lasers als lokalen Oszillator und den Betrieb des SOA in dynamischer Verstärkungssättigung stabilisierten sie die Laserleistung und senkten das Rauschen des Geräts erheblich.
„Mit dieser Verbesserung kann der LHR Wasserdampf und seine Isotope in der Atmosphäre besser messen, was für das Verständnis des Klimawandels und der Umwelt wichtig ist“, sagte Dr. Li Jun, ein Mitglied des Teams.
Darüber hinaus liefere es wertvolle Daten für die Untersuchung des Wasserkreislaufs und des atmosphärischen Transports auf der Erde, sagte Li.
Weitere Informationen:
Jun Li et al., Fernerkundung von H2O/HDO in der Atmosphärensäule basierend auf einem Nahinfrarot-Laser-Heterodynradiometer mit Unterdrückung des relativen Intensitätsrauschens des lokalen Oszillators, Sensoren und Aktoren B: Chemie (2024). DOI: 10.1016/j.snb.2024.136405