Angesichts des Problems des geringen Raman-Streuflächen verursacht durch die Schwächung des Raman-Signals und der geringen Detektionssensibilität wurde die Stärke des Raman-Streuungssignals effektiv optimiert, indem der optische Pfad optimiert und die Detektionssensibilität erhöht wurde. Basierend auf der Untersuchung der verschiedenen Reflexionsmodi innerhalb der Höhle und der Winkel des Sammelsystems wird die Auswirkung des Polarisationszustands des einfallenden Lichts und des doppelseitigen Sammelsystems auf das Raman-Streuungssignal diskutiert. Auf Basis optimierter Parameter wurde ein Mehrfachreflektionssystem aufgebaut, das das Raman-Spektrum von Sauerstoff und Stickstoff in der Luft als Referenzsignal verwendet. Die Experimente zeigten, dass die Intensität des polarisierten Lichtsignals P im Vergleich zum Signal S um das 1,3-fache gestiegen ist. Nachdem das Sammelsystem auf ein Doppelwegsystem aufgerüstet wurde, erhöhte sich die Gesamtmenge des gesammelten gestreuten Lichts, was die Effizienz der Raman-gestützten Lichtsammlung erhöhte. Das Signal-Rausch-Verhältnis des Doppelweg-Sammelsystems auf dem Weg A stieg im Vergleich zum Weg B um das 1,5-fache. Das optimierte Gerät kann Kohlendioxid in der Luft erkennen. Eine gute lineare Beziehung zwischen der Signalintensität und der Gasenkonzentration zeigt, dass dieses Gerät in der Lage ist, eine quantitative Analyse durchzuführen.

Spektroskopie; Raman-Spektroskopie; Gaserkennung; Kavitätsverstärkung; nahezu koinzidente Höhle