利用上一期搭建的腔衰蕩系統，我們成功測量了10ppm的CH4氣體在1653.7nm的吸收峰，同時(shí)通過(guò)空腔衰蕩時(shí)間計算出的腔鏡反射率和腔鏡指標符合，進(jìn)一步驗證了該腔衰蕩系統的可用性和可靠性。
下圖為筱曉光子的CRDS測量結構：1653 nm的DFB激光二極管由Thorlabs的ITC4005驅動(dòng)，二極管工作溫度控制在40℃，電流37~45mA。將輸出的激光接在A(yíng)OM上，用于在衰蕩觸發(fā)的時(shí)候關(guān)閉激光輸入，以免影響衰蕩結果。使用可調準直器（CFC8A-C）將經(jīng)過(guò)AOM的激光準直空間輸出，通過(guò)調節準直器和諧振腔的距離以及準直器內透鏡和光纖的距離，使得激光準直輸出后的束腰半徑和束腰位置符合理論計算值。
諧振腔由一對曲率半徑為1m，反射率＞99.99%的高反鏡組成，使用橡膠圈與氣室密封，氣室長(cháng)度為0.5m。氣室有兩個(gè)輸入口一個(gè)輸出口，可用于控制不同氣體的輸入輸出。PD探測器用于探測輸出光信號，并實(shí)時(shí)傳輸到示波器。在示波器內設置trigger out，當PD探測器探測到電壓信號達到設定閾值后，向AFG輸出一個(gè)trigger信號。AFG中預先設置好一個(gè)反相脈沖信號，一旦被觸發(fā)，便會(huì )向AOM Driver輸出0V的電平，持續100us，然后又恢復到5V電平，等待下一次觸發(fā)。在這100us的0V電平控制下，AOM Driver不會(huì )給AOM提供100M射頻信號，AOM會(huì )處于關(guān)閉階段，用示波器記錄這一次衰蕩波形，可以平均100次左右，保存一個(gè)波形，進(jìn)行擬合分析。下圖是37mA時(shí)（此時(shí)激光波長(cháng)不在CH4的吸收峰上），腔衰蕩信號的一次擬合分析，擬合函數為：y = a*exp(-x/t)+c，參數t就是擬合的衰蕩時(shí)間。從圖中可以看到，擬合的t為5.864us。由于我們使用的高反鏡是1550nm中心的，在1653.7nm處的反射率達不到99.99%的指標，用5.864us的衰蕩時(shí)間可以推出，1550nm高反鏡在1653.7nm的發(fā)射率約為99.97%，符合1550nm高反鏡在1653.7nm的反射率。為了達到更高的測量靈敏度，可以更換1650nm中心的高反鏡。不過(guò)本次測量的CH4濃度是10ppm，99.97%已經(jīng)有較為明顯的吸收峰。以1mA為測量間隔，從37~45mA逐個(gè)采集衰蕩曲線(xiàn)（事先已經(jīng)用直接吸收法確認過(guò)，吸收峰在這個(gè)電流范圍內），并分別擬合衰蕩時(shí)間，繪制出了CH4的吸收曲線(xiàn)如下，可以看出10ppm的吸收已經(jīng)非常明顯。
