中科院合肥物理所安徽光学精密机械研究所团队 研制出高灵敏度差分亥姆霍兹光声电池，并成功应用于甲烷检测。

相关研究作品发表于 Optics Express ，并入选“Editor's Pick”文章。

光声光谱是一种间接吸收光谱技术，它通过检测被测气体产生的光声信号来获得气体浓度。由于具有灵敏度高、选择性好、零背景检测等优点，光声光谱被广泛应用于环境监测、医学诊断、燃烧分析、电力检测等领域。然而，光声检测性能容易受到各种噪声的影响，例如气流噪声和电子噪声产生的非相干噪声，以及光声细胞壁吸收光能产生的相干噪声。目前，关于同时抑制相干和非相干噪声以及增强光声信号的报道很少。

“我们的研究是基于光声探测的原理，”带领团队的方永华教授说，“细胞具有特殊的结构，可以让光束在镀金的内壁上多次反射，从而激发更高的光声信号。”

对于光声细胞壁在吸收光能时产生的相干噪声，他们采用波长调制和二次谐波技术进行抑制。

光声单元的微分特性也有助于抑制非相干噪声。还对光声电池进行了详细的模拟和优化，进一步提高了被测气体的置换速度，同时实现了卓越的性能。

他们后来在甲烷气体检测实验中对其进行了测试。光声电池表现出良好的线性和灵敏度。

当激发光源为低功率(6 mW)近红外(1653 nm)分布式反馈激光器时，在1 s检测时间内达到177 ppb的最低检测限，对应的归一化噪声等效吸收系数为4.1 ×10 –10 cm–1WHZ –1/2 . 这比之前报道的归一化噪声等效吸收系数要准确得多，后者约为 10 –8 到 10 –10 数量级。