近日，哈尔滨工业大学航天学院马教授课题组实现了光热弹光谱传感器的多维升级。相关研究成果发表在《光电进展》中，题为“基于密集光斑多通池和新型低频石英音叉的高灵敏度光热弹光传感器”（Opto-Electronic Advances，OEA）。
光热弹性光谱是马想飞教授团队于2018年首次提出的光谱气体传感技术。该技术具有选择性强、灵敏度高、响应快等优点，可用于气体全波段光谱检测，在工业生产、医疗诊断、火灾预警等领域具有非常重要的应用价值。
为了提高光热弹性光谱的传感性能，研究小组从三个维度优化升级了气体传感系统：增加激光功率，增加气体吸收范围，使用新的低频石英叉检测，实现了目标气体的高灵敏度测量。研究小组采用光纤放大器增加激光功率，并设计了一种新型光斑密集型光学多通池作为气体吸收池。同时，为了获得更大的检测信号，设计了一种新型的低频石英音叉作为检测元件。与普通商用石英音叉相比，频率下降了70%左右，能提供更长的能量积累时间，大大提高了光致热弹光谱系统的检测性能。根据浓度测试结果，研究小组证明该系统具有优异的浓度线性响应，新型石英叉具有较高的检测灵敏度，检测性能是商用石英叉的近两倍。
LITES传感器结构示意图