中新网西安5月15日消息（记者 阿琳娜）西安电子科技大学光电工程学院徐淮良教授团队刘丽娴副教授在高精度气体监测领域取得突破。他们设计了一种新型谐振腔，利用多模式复用和波形工程调制模式，提升了气体成分传感技术的响应速度、精度和可检测种类。 刘丽娴表示，他们团队的光声光谱气体监测技术目前处于国际先进水平。光声光谱技术具有小型化、快速响应、高精度和适应性强的优点。相较于传统的气相色谱和电化学监测方法，光声光谱监测仪成本低、便携性强且检测范围广。她解释说，气体对特定光谱有独特的反应，就像人类对特定颜色的偏好一样。这种“指纹”式的一对一匹配特性使得通过光来检测气体成为可能。 为了解决高频调控和外界扰动问题，刘丽娴团队研发了一种新型谐振腔。这个腔体只有0.5毫升大小，相当于十滴水的体积。通过设计这个微型化谐振腔，他们实现了低频调制和信号放大，从而提高了监测速度和稳定性。他们用这台仪器成功监测了医院中常用的吸入式麻醉剂七氟烷，并发现其反应速度比商用设备更快。 为了从源头上提高信号质量，刘丽娴团队还致力于量子级联激光器波长调制光声光谱技术的研究。量子级联激光器是一种中红外半导体激光器，它能显著增强气体对中红外波段的吸收效果。通过使用量子级联激光器来加大对气体的刺激效果，可以提升原始信号强度。 为了实现设备的便携性和小型化，他们采用了现场可编程门阵列（FPGA）技术。FPGA是一种可编程逻辑芯片，在这块电路板上整合了所有功能模块，使设备更加紧凑轻便。基于FPGA构架的激光调控和光声信号锁相解调模块让他们实现了气体全量程监测。 刘丽娴介绍说，这个技术基于朗伯比尔定律，通过多物理场耦合实现了二氧化碳气体从几十ppt（万亿分之一）到100%浓度的超大动态范围监测。他们还计划进一步结合人工智能技术来优化设备性能。 总之，西电团队通过创新设计和技术整合，在高精度气体监测领域取得了重要突破。