SYSTEM AND METHOD FOR SIMULTANEOUS HIGH-SENSITIVITY MEASUREMENT OF METHANE AND ETHANE VIA LASER ABSORPTION SPECTROSCOPY IN AN OPEN-AIR CONFIGURATION

A system for measuring a target gas via laser absorption spectroscopy in an open-air configuration, comprising a mid-infrared distributed feedback interband cascade laser (mid-IR DFB-ICL) having a wavelength selected to correspond with a spectral absorption line of the target gas and first electronic circuitry' to control the laser temperature, current and modulation frequency. Hie mid-IR DFB-ICL is mounted to a heat sink. The system includes an optical component that projects a beam of the mid-IR DFB-ICL onto a distal backscattering directionally-reflective target and an optical receiver assembly that receives a. fraction of the laser light that is backscattered from the direction ally-reflective target and focuses the collected light onto an uncooled photodetector having a spectral bandwidth and optical configuration selected to optimize signal-to-noise response to received laser light. The optical receiver assembly comprises a primary mirror for receiving laser light backscattered from the directionally-reflective target and focusing the collected light onto the uncooled photodetector. L'invention concerne un système de mesure d'un gaz cible par spectroscopie d'absorption laser dans une configuration en plein air, comprenant un laser à cascade interbande à rétroaction distribuée dans l'infrarouge moyen (mid-IR DFB-ICL) ayant une longueur d'onde sélectionnée pour correspondre à une ligne d'absorption spectrale du gaz cible ainsi que de premiers circuits électroniques servant à réguler la température, le courant et la fréquence de modulation du laser. Le mid-IR DFB-ICL est monté sur un dissipateur thermique. Le système selon l'invention comprend un composant optique qui projette un faisceau du mid-IR DFB-ICL sur une cible distale rétrodiffusante à réflexion directionnelle, et un ensemble récepteur optique qui reçoit une fraction de la lumière laser rétrodiffusée à partir de la cible à réflexion directionnelle et focalise la lumière collectée sur un photodétecteur non refroidi ayant une largeur de bande spectrale et une configuration optique sélectionnées pour optimiser une réponse signal-bruit à la lumière laser reçue. L'ensemble récepteur optique comprend un miroir primaire destiné à recevoir la lumière laser rétrodiffusée à partir de la cible à réflexion directionnelle et à focaliser la lumière collectée sur le photodétecteur non refroidi.