Um espectrômetro de anel de cavidade para análise de isótopos de metano usando um laser de diodo de retroalimentação distribuída de 1,65 µm com loop de feedback óptico de fibra

O desenvolvimento de um espectrômetro de metano de 1,65 µm baseado em anel de cavidade para análise de isótopos de metano é relatado. Para reduzir a largura de linha do laser, um feedback óptico simples com uma cavidade externa de fibra de 11 m usando um retrorefletor foi implementado e melhorou a sensibilidade. O limite de detecção no nível de ppt para as concentrações de 12CH4 e 13CH4 a 100 Torr de pressão de gás foi avaliado a partir do gráfico de Allan-Werle calculado a partir do conjunto de dados obtidos na frequência fixa do laser. Em contraste, o limite de detecção estimado a partir do ruído de fundo no espectro de absorção foi de alguns ppb para ambos os isotopólogos do metano devido às oscilações periódicas de fundo que permaneceram mesmo após a correção da linha de base. O sistema demonstrou a medição direta do metano ambiente no ar ambiente atmosférico, e a relação estimada de 13CH4, bem como a concentração de metano, estavam em boa concordância com os valores de referência do ar ambiente.