可調諧半導體激光吸收光譜(tunablediodelaserabsortionspectroscopy，基于激光究TDLAS)技術廣泛用於痕量氣體的可调檢測、溫室氣體通量的谐半吸收測量。但當時普遍采用鉛鹽激光器，导体定天点技輸出功率低、光谱單色性差、法测需要液氮製冷，然气這些因素使係統的水露术研構成和操作複雜，成本昂貴，基于激光究檢測結果也不可靠、可调不穩定，谐半吸收激光器的导体定天点技技術水平限製了TDLAS的發展。隨著光通訊技術以及光電子技術的光谱發展，基於半導體材料的法测可調諧激光二極管迅速產業化和商品化，特別是然气近紅外激光器具有體積小、壽命長、光電轉換效率高等特點，成為此項技術的理想光源，TDLAS技術得以迅速發展。
TDLAS通常采用波長調製技術和二次諧波檢測技術進行氣體檢測。同時，應用可調諧二極管輸出波長在一定範圍內可調的特點，可以同時分析多種氣體物質，如甲烷、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮、氨氣等。自20世紀90年代後期以來，基於TDLAS的甲烷氣體檢測技術大量湧現，並應用於工業現場的在線監測，標誌著TDLAS技術的應用逐漸從實驗室研究轉向現場應用。
目前國外多家公司生產的TDLAS氣體測量儀測量精度高，產品較為成熟。而國內TDLAS技術起步較晚，與發達國家存在一定差距，但經過近20年的發展也取得了長足的進步。目前TDLAS技術的主要應用領域包括工業過程檢測與控製、環境氣體檢測以及特殊場合危險氣體檢測等。國內對此項技術的應用需求主要集中在工業和環境領域，並呈逐步擴大的趨勢，然而檢測儀器仍然依賴於國外進口。麵對廣闊的應用需求，國內的TDLAS技術有很大的發展空間和很好的發展前景。
伴隨著跨地區重要天然氣輸氣幹線工程的建設和運行，天然氣輸送和貿易交接過程中的酸性氣體和水蒸氣成為越來越受關注的因素。一方麵水蒸氣和酸性氣體結合容易形成酸液極易腐蝕管道，另一方麵天然氣會與水分結合形成水合物堵塞管道。無論是天然氣的輸送還是貿易交接，都離不開天然氣質量的檢測和計量，隻有做到天然氣質量的準確檢測和科學計量，才能為天然氣的合理使用和節能降耗提供準確依據，才能使天然氣資源經濟效益最大化。這就對生產過程的分析能力提出了更高的要求，必須進一步提高過程分析儀的檢測精度、響應時間、係統穩定性等指標。過程氣體濃度的在線、實時及快速分析在生產過程中非常重要，可大幅提高生產過程的分析能力。傳統的水露點測量，需要現場製冷、操作使用繁瑣，且核心技術被國外壟斷，測量誤差也較大。因此，開展用激光法在線測量天然氣水露點的應用研究，實現水露點的快速準確測定，可為促進企業貫徹實施新的國家天然氣標準、保證天然氣生產的安全性、加強質量控製、維護交易公平奠定技術基礎。
氣體分子的內在結構決定了其特有的自然振動頻率。當入射光束剛好滿足被測分子的自然振動頻率時，該分子便會吸收入射光束的能量。當具有該選定頻率v的一定強度的光束通過樣品池時，由於被測氣體的吸收作用，光束的強度會產生衰減，激光法測量的原理如圖1所示。圖l中I0(v)為入射光強；I(v)為透射光強；L為光程。
根據Beer-Lambert定律，剩餘強度(透射光強)I(v)為：
(v)=lo(v)exp[-PS(T)ψvLX](1)
式中：P為總壓強，MPa；S(T)為譜線強度，表征了該譜線的吸收能力，是溫度T的單值函數，cm-2·MPa-1；ψv為線性函數，cm；L為光程，cm；X為被測組份分子濃度。當其它參數確定後，氣體濃度隻與吸收曲線的麵積A成正比，即：
為進一步提高濃度測量的信噪比，在實際的測量中采用波長調製技術。其原理是在原有的激光驅動信號中加載一個高頻正弦信號，產生的激光信號經過氣體介質吸收後，利用鎖相放大器解調，得到其二次諧波信號，如圖2所示。
文獻證明了二次諧波信號高度(P2f)與被測組份分子濃度X之間的關係如式(3)。
式中：△v為線寬；m為調製係數。
從式(3)可以看出，當其它參數不變時，氣體濃度與二次諧波峰值大小成正比。因此，可以通過測量二次諧波峰值大小來測量氣體濃度。
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