工业园区、城市管线和矿区的气体泄漏具有组分复杂、空间分布不确定的特点，单一气体检测方案难以满足实际预警需求。近年来，一种受傅里叶变换红外光谱学（FTIR）时域-频域转换原理启发的时域重叠光谱技术被提出并实验验证，该技术利用单光子探测器和可重构光路，在单次扫描周期内实现了乙炔、氰化氢、一氧化碳和甲烷四种气体的同步识别与定量检测。传统多气体检测的瓶颈多气体遥感的主流技术框架包括两类：原位检测与开放路径遥感。原位检测中，腔衰荡光谱、可调谐二极管激光吸收光谱和光声光谱等技术可实现局部高精度检测，但检测范围有限，属于点式测量。开放路径遥感以差分光学吸收光谱（DOAS）和FTIR为代表，前者主要工作于紫外-可见波段，光谱分辨率约0.1 nm，适用于吸收线宽在纳米量级的气体；后者覆盖红外宽谱段，可同时捕获多种气体的吸收特征，但依赖干涉仪的机械稳定性，且被动模式以太阳光为光源，难以实现昼夜连续监测。在主动式多气体检测方面，基于分布反馈（DFB）激光器的系统受限于窄频率调谐范围，通常仅能检测单一气体。集成多频率激光器与探测器的方案虽可扩展检测气体种类，但面临系统结构复杂、成本高昂的问题。时分复用（TDM）技术通过依次测量不同气体来规避信道串扰，却以牺牲检测时效性为代价，且随着气体种类增加，探测效率持续下降。时域编码的核心设计该系统的核心创新在于将气体识别问题从“光谱解复用”转化为“时域位置编码”。研究人员选择乙炔（C₂H₂）、氰化氢（H¹³CN）、一氧化碳（CO）和甲烷（CH₄）作为目标气体，四台激光器的中心波长分别为1531.588 nm、1548.190 nm、1568.035 nm和1653.725 nm。这些吸收线的选择兼顾了吸收强度与避免水汽干扰的考量。/ 多气体同步检测的时域编码策略：基于单光子IPDA激光雷达的技术进展
工业园区、城市管线和矿区的气体泄漏具有组分复杂、空间分布不确定的特点，单一气体检测方案难以满足实际预警需求。近年来，一种受傅里叶变换红外光谱学（FTIR）时域-频域转换原理启发的时域重叠光谱技术被提出并实验验证，该技术利用单光子探测器和可重构光路，在单次扫描周期内实现了乙炔、氰化氢、一氧化碳和甲烷四种气体的同步识别与定量检测。传统多气体检测的瓶颈多气体遥感的主流技术框架包括两类：原位检测与开放路径遥感。原位检测中，腔衰荡光谱、可调谐二极管激光吸收光谱和光声光谱等技术可实现局部高精度检测，但检测范围有限，属于点式测量。开放路径遥感以差分光学吸收光谱（DOAS）和FTIR为代表，前者主要工作于紫外-可见波段，光谱分辨率约0.1 nm，适用于吸收线宽在纳米量级的气体；后者覆盖红外宽谱段，可同时捕获多种气体的吸收特征，但依赖干涉仪的机械稳定性，且被动模式以太阳光为光源，难以实现昼夜连续监测。在主动式多气体检测方面，基于分布反馈（DFB）激光器的系统受限于窄频率调谐范围，通常仅能检测单一气体。集成多频率激光器与探测器的方案虽可扩展检测气体种类，但面临系统结构复杂、成本高昂的问题。时分复用（TDM）技术通过依次测量不同气体来规避信道串扰，却以牺牲检测时效性为代价，且随着气体种类增加，探测效率持续下降。时域编码的核心设计该系统的核心创新在于将气体识别问题从“光谱解复用”转化为“时域位置编码”。研究人员选择乙炔（C₂H₂）、氰化氢（H¹³CN）、一氧化碳（CO）和甲烷（CH₄）作为目标气体，四台激光器的中心波长分别为1531.588 nm、1548.190 nm、1568.035 nm和1653.725 nm。这些吸收线的选择兼顾了吸收强度与避免水汽干扰的考量。/ RELATED READING
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