氢气（H₂）作为未来理想的清洁能源，其安全监测一直是科研领域的重要课题。然而，由于氢气分子缺乏偶极矩，属于“红外非活性”物质，传统红外吸收光谱技术难以实现对其的高灵敏度探测，这成为制约相关检测技术发展的关键瓶颈。
针对这一难题，研究团队创新性地结合非线性光学转换机制与声腔共振特性，开发出一种紧凑型痕量氢气检测系统。该系统通过优化拉曼池内气体压力参数，实现了光声激发信号的显著增强。实验数据显示，当拉曼池压强调整至13个大气压时，斯托克斯光转换效率与四波混频效应产生协同增强效应，为光声信号的产生提供了理想条件。
在信号处理环节，研究团队采用自主设计的差分式H型共振光声池结构，配合高精度微弱信号提取算法，成功从常压背景噪声中分离出浓度低至1ppm的氢气光声信号。该系统最终实现0.65ppm的检测灵敏度（3σ标准差），突破了传统光声光谱技术受红外选律限制的应用局限，为非极性气体检测开辟了新的技术路径。
系统验证阶段，研究人员通过构建ppm量级氢气浓度标定体系，系统评估了检测系统的线性响应范围与长期稳定性。实验结果表明，该技术方案在复杂工业环境中仍能保持可靠的检测性能，特别适用于燃料电池、氢能储运等领域的泄漏监测需求。
该研究成果得到安徽省重点研发计划、安徽省自然科学基金及中国博士后科学基金等项目的联合资助，相关技术方案已形成完整专利布局，为推动氢能安全利用提供了重要的技术支撑。
