本文選題：紅外吸收光譜 + 波長調(diào)制　； 參考：《紅外與激光工程》2017年02期

【摘要】：為了提高痕量氣體檢測的穩(wěn)定性并擴大動態(tài)范圍,引入對數(shù)變換方法和差分檢測電路,對常規(guī)波長調(diào)制光譜技術(shù)進行了改良。在使用鎖相放大器提取與氣體吸收相關(guān)的諧波信號之前,由自制的接收器完成對數(shù)變換和差分檢測功能。通過對數(shù)變換,使激光強度調(diào)制與氣體吸收引起的光功率衰減量實現(xiàn)了分離,再利用差分檢測消除前者。受益于此雙管齊下的策略,理論上可以捕捉吸收光譜的任意階諧波分量,并且免受剩余幅度調(diào)制和諧波畸變的影響。為了驗證理論,對NH3的P(6)吸收譜線的二次諧波進行了采集。在296 K的環(huán)境溫度、1.01×105 Pa的總壓力和24.5 cm的有效光程下,假設(shè)信噪比降低為1時推導得到的理論檢測下限為0.7 ppm(1 ppm=10-6)。以上結(jié)果表明該方案是痕量氣體檢測應(yīng)用的一種理想選擇。
[Abstract]:In order to improve the stability of trace gas detection and expand the dynamic range, the logarithmic transformation method and differential detection circuit were introduced to improve the conventional wavelength modulation spectroscopy. Before the phase-locked amplifier is used to extract the harmonic signal associated with gas absorption, the logarithmic transformation and differential detection are performed by the self-made receiver. By logarithmic transformation, the optical power attenuation caused by laser intensity modulation and gas absorption is separated, and the former is eliminated by differential detection. With this two-pronged approach, we can theoretically capture any harmonic component of the absorption spectrum and avoid the residual amplitude modulation and harmonic distortion. In order to verify the theory, the second harmonic of the absorption line of NH3 is collected. At 296K ambient temperature of 1.01 脳 105Pa and effective light path of 24.5cm, the theoretical detection limit of 0.7 ppm(1 ppmg 10-6m is deduced if the SNR is reduced to 1. The results show that this scheme is an ideal choice for trace gas detection.
【作者單位】： 內(nèi)蒙古民族大學物理與電子學院;吉林大學集成光電子國家重點聯(lián)合實驗室;
【基金】：科技部支撐計劃(2013BAK06B04)
【分類號】：O433

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本文編號：1884789