化工儀器網(wǎng)首頁>資訊中心>項(xiàng)目成果>正文

中國科大實(shí)現(xiàn)百公里開放大氣雙光梳精密光譜測量
2024年09月18日 14:04:03 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：楊 點(diǎn)擊量：9545

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、竇賢康、張強(qiáng)和薛向輝等組成的交叉研究團(tuán)隊(duì)，通過發(fā)展大功率低噪聲光梳，結(jié)合時(shí)間頻率傳遞等量子精密測量技術(shù)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)百公里級(jí)的開放大氣雙光梳光譜測量(Dual-Comb Spectroscopy over a 100 km open-air path)。

　　【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】大氣光譜學(xué)是研究大氣化學(xué)和物理性質(zhì)的關(guān)鍵技術(shù)，通過探討光與大氣中分子和顆粒的相互作用來揭示大氣問題。然而，傳統(tǒng)的大氣光譜遙感技術(shù)，如光柵光譜儀、外差光譜幅度計(jì)和傅里葉變換光譜儀等，雖能在不同時(shí)間和空間分辨率下提供地球大氣成分的光譜學(xué)數(shù)據(jù)，但存在諸多限制，如無法在夜間進(jìn)行測量、無法同時(shí)測量多種組分等。
 
　　雙光梳光譜技術(shù)(Dual-Comb Spectroscopy, DCS)作為一種新興技術(shù)，以其高采集速度、溯源至原子鐘級(jí)別的絕對(duì)頻率精度和能夠同時(shí)測量多個(gè)組分的優(yōu)勢，近年來在大氣監(jiān)測領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力。然而，以往的DCS研究多局限于較短的開放大氣路徑內(nèi)，限制了其在更廣闊范圍的應(yīng)用。
 
　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉、竇賢康、張強(qiáng)和薛向輝等組成的交叉研究團(tuán)隊(duì)，通過發(fā)展大功率低噪聲光梳，結(jié)合時(shí)間頻率傳遞等量子精密測量技術(shù)，在國際上首次實(shí)現(xiàn)百公里級(jí)的開放大氣雙光梳光譜測量(Dual-Comb Spectroscopy over a 100 km open-air path)。這一技術(shù)可應(yīng)用于監(jiān)測大尺度范圍的地球大氣溫室氣體和污染氣體，并可以擴(kuò)展到衛(wèi)星和地面之間的大氣雙光梳光譜測量，用于全球尺度的溫室氣體監(jiān)測和精確校準(zhǔn)。
 
　　研究團(tuán)隊(duì)，開發(fā)了一種新穎的雙基站開放大氣雙光梳光譜測量方案。該方案采用雙靜態(tài)配置，部署了兩個(gè)高功率光頻梳于兩個(gè)遠(yuǎn)端終端，通過大氣傳輸并在接收終端相互干涉，實(shí)現(xiàn)了在113公里水平開放大氣路徑上的DCS測量。這一距離比國際上最遠(yuǎn)的測量距離高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)，創(chuàng)下了新的世界紀(jì)錄。利用該方案，科研人員在烏魯木齊測量得到113公里水平開放大氣中水汽和二氧化碳的強(qiáng)度譜與相位譜。這一距離比國際上最遠(yuǎn)的測量距離高了約一個(gè)數(shù)量級(jí)。該工作創(chuàng)新性地融合了潘建偉、張強(qiáng)等前期發(fā)展的高精度自由空間時(shí)間頻率傳遞技術(shù)且頻率準(zhǔn)確度達(dá)到10kHz，并運(yùn)用自主研發(fā)的高精度反演算法，使二氧化碳反演精度在36分鐘內(nèi)小于0.6ppm。
 
　　上述研究是量子信息科學(xué)與地球科學(xué)深度交叉融合取得的成果。這一里程碑式的成就不僅標(biāo)志著大氣光譜測量技術(shù)的重大突破，也為全球氣候變化研究、碳預(yù)算評(píng)估和空氣污染監(jiān)測等領(lǐng)域提供了新的強(qiáng)大工具。
 
　　相關(guān)研究成果Dual-comb spectroscopy over a 100 km open-air path于近日在線發(fā)表在《自然-光子學(xué)》(Nature Photonics)上。
 
　　資料來源： 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
 
關(guān)鍵詞

相關(guān)閱讀 Related Reading

查看更多+

  • 預(yù)算1173.848萬元 呼和浩特市文物考古研究所采購文物保護(hù)專用設(shè)備

    近日，呼和浩特市文物考古研究所委托呼和浩特市政府采購中心組織公開招標(biāo)，采購超景深顯微鏡、便攜式紅外光譜儀等文物保護(hù)專用設(shè)備，預(yù)算1...
    2025-07-16 09:55:41

  • 預(yù)算554.5萬 大連工業(yè)大學(xué)采購科研設(shè)備

    近日，大連工業(yè)大學(xué)就“大連工業(yè)大學(xué)分析測試平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目-教學(xué)、科研平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為554.5萬元。
    2025-07-16 09:25:27

  • 預(yù)算134萬 江陰疾控中心采購實(shí)驗(yàn)室設(shè)備

    近日，江陰疾控中心就“江陰疾控中心實(shí)驗(yàn)室設(shè)備采購項(xiàng)目”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為134萬元。
    2025-07-16 09:10:51

  • 預(yù)算290萬元 中國人民公安大學(xué)采購一批儀器設(shè)備

    中國人民公安大學(xué)就“中國人民公安大學(xué)實(shí)驗(yàn)室二建設(shè)采購項(xiàng)目”發(fā)布招標(biāo)文件，預(yù)算290萬元。
    2025-07-14 08:54:40

  • 超3.4億元 多地海關(guān)公布7至12月儀器采購意向

    多地海關(guān)連續(xù)發(fā)布多項(xiàng)儀器采購意向，計(jì)劃采購原子熒光光度計(jì)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀、液相色譜儀等儀器設(shè)備，預(yù)算超3.4億元。
    2025-07-11 16:00:05

  • 預(yù)算643萬 云南省計(jì)量測試技術(shù)研究院采購儀器設(shè)備

    近日，云南省計(jì)量測試技術(shù)研究院就“云南省計(jì)量測試技術(shù)研究院2025年能力提升項(xiàng)目設(shè)備采購（項(xiàng)目二）”發(fā)布公開招標(biāo)公告，預(yù)算金額為6...
    2025-07-11 10:05:17

版權(quán)與免責(zé)聲明

  • ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
  • ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
  • ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。