波导式光学吸收池在气体浓度测量等领域有广泛的应用前景。本文理论分析了在普通扩散环境和压差环境下波导式光学吸收池的时间响应机理和特性，并搭建了相应的传感系统，优化系统结构进行了实验验证。通过对低浓度的甲烷和甲苯气体的测量实验，验证和修正了响应时间的理论模型。实验结果表明，优化系统在可以大幅降低响应时间的同时，保持较高的灵敏度，为波导式吸收池的设计与优化提供了重要的参考。
空芯光波导 响应时间 气体检测 傅里叶红外光谱仪 hollow waveguide response time gas sensing FTIR
波导式光学吸收腔在气体和液体浓度测量等领域有广泛的应用前景。空芯光纤作为光学吸收腔具有很多优点。空芯光纤的参数与传感系统的性能有直接的关系。提出了一种能同时考虑空芯光纤的损耗和系统信噪比的数学模型。从理论上分析了光纤的长度、内径、目标气体浓度以及输入光场能量分布等因素对传感系统信号输出强度和灵敏度的影响。给出的最优化参数为提高系统灵敏度和补偿系统误差提供了参考。
光学器件 空芯光纤 优化设计 吸收光谱传感 信噪比
