光腔衰荡光谱（Cavity Ring-Down Spectroscopy, CRDS）是一种高度精确的气体检测技术，广泛应用于环境监测、工业过程控制及科学研究等多个领域。CRDS 技术的核心在于利用高反射率的光学腔体来增强光与气体分子之间的相互作用。具体而言，当一束激光脉冲进入由两面高反射镜构成的腔体后，会在腔体内多次反射，形成一个封闭的光路。

如果腔体内存在待测气体分子，这些分子会吸收部分激光能量，导致光强随时间呈指数衰减。通过精确测量这一衰减过程所需的时间，即所谓的“衰荡时间”，可以推算出气体分子的浓度。CRDS 技术的最大优势在于其极高的灵敏度，能够检测到低至 ppt（万亿分之一）级别的气体浓度，这是传统检测技术难以企及的水平。此外，CRDS 还具备良好的选择性，通过选择适当的激光波长，可以实现对特定气体分子的选择性检测，从而有效避免其他气体的干扰。

这种技术不仅具有宽广的动态范围，能够覆盖从高浓度到极低浓度的大范围检测，还能够提供快速实时的响应，适用于需要实时数据的应用场景，如大气中的温室气体（如 CO₂ 和 CH₄）监测、工业排放中的有害物质检测以及医学诊断中的呼吸气体分析等。

CRDS 的高稳定性和精确度也使得其在长期监测任务中表现出色，减少了维护需求，提高了数据的一致性和可靠性。因此，CRDS 成为了现代气体分析中的重要工具，无论是在环境保护、工业生产还是科学研究中，都展现出了巨大的应用潜力和价值。

图片资料来源：https://www.researchgate.net/figure/Schematic-of-the-cavity-ring-down-spectroscopy-experimental-setup-and-working-principle_fig2_367129491