中紅外DFG光源由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)諧方便、室溫運(yùn)轉(zhuǎn)以及無(wú)閾值限制等優(yōu)點(diǎn),因此在高靈敏度痕量氣體檢測(cè)領(lǐng)域有廣泛而重要的應(yīng)用。本文以1550nm波段可調(diào)諧DFB激光器和1060nm波段半導(dǎo)體激光器為基頻光源,通過(guò)MgO:PPLN晶體的二階非線性效應(yīng)差頻產(chǎn)生（DFG）中紅外光源。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了CH₄氣體直接吸收和二次諧波光譜檢測(cè)系統(tǒng),并通過(guò)掃描或調(diào)制1550nm波段可調(diào)諧DFB激光器的輸出光波長(zhǎng),獲得了標(biāo)準(zhǔn)濃度CH₄氣體分子在吸收峰3028.751cm^-1處的吸收光譜和二次諧波檢測(cè)信號(hào)。具體研究工作如下:1、首先介紹了CH₄氣體檢測(cè)的背景和意義,概述了CH₄氣體常用的檢測(cè)方法,比較和分析了幾種常用檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)與不足。簡(jiǎn)要介紹了TDLAS氣體檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),詳細(xì)分析了直接吸收檢測(cè)技術(shù)與波長(zhǎng)調(diào)制檢測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。2、從基本波動(dòng)方程、耦合波方程出發(fā),推導(dǎo)了三波混頻方程組,進(jìn)而得到中紅外DFG三波混頻方程組。介紹了DFG原理與QPM技術(shù),研究了晶體的溫度與波長(zhǎng)色散特性、通過(guò)仿... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自然界中的CH4[2]

第一章 緒論此形成與氣體濃度呈線性關(guān)系的電流信號(hào)。電流信號(hào)一般測(cè)起來(lái)兩個(gè)電極連接并使用跨阻放大器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，進(jìn)出待測(cè)氣體濃度。該傳感器具有一些優(yōu)點(diǎn)，例如對(duì)于某些種類(lèi)的擇性，且成本低、檢測(cè)靈敏度較高。然而其檢測(cè)范圍小、響應(yīng)較感器中都含有電解液，因此電解液一旦泄漏會(huì)使電路部分發(fā)生腐發(fā)、汽化對(duì)傳感器的性能和壽命均有影響。為了提高傳感器的可研究并開(kāi)發(fā)了電解質(zhì)為固體或有機(jī)凝膠的電化學(xué)傳感器。

圖 1.3 氣相色譜結(jié)構(gòu)示意圖收光譜檢測(cè)方法光譜檢測(cè)法是指待測(cè)氣體在其吸收譜線處被特定波長(zhǎng)的光吸進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)。隨著科技的發(fā)展，在痕量氣體檢測(cè)領(lǐng)域技術(shù)，主要有直接吸收、腔增強(qiáng)吸收、光聲光譜、波長(zhǎng)調(diào)制光譜檢測(cè)法（DAS）是將鋸齒波加在激光器驅(qū)動(dòng)電流接口上長(zhǎng)，使得激光經(jīng)過(guò)待測(cè)氣體的吸收譜線。DAS 是一種簡(jiǎn)單的常，DAS 采用差分檢測(cè)結(jié)構(gòu)，如圖 1.4 所示。光經(jīng)激光器輸束。其中一束經(jīng)過(guò)待測(cè)氣體吸收池并射出，然后被光電探測(cè)單。另一束經(jīng)過(guò)反射鏡 M2 反射到裝滿氮?dú)饣蚨栊詺怏w的參考參考信號(hào)，該信號(hào)反映激光光強(qiáng)的變化，可以用于后期處理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于TDLAS的激光甲烷檢測(cè)系統(tǒng)的研究[J]. 段尚汝,談曾巧,王琦,高敏杰,卜雄洙.  電子測(cè)量技術(shù). 2018(01)
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[4]基于1654nm分布反饋激光器的甲烷檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 李彬,劉慧芳,何啟欣,翟冰,潘教青,鄭傳濤,王一丁.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(01)
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碩士論文
[1]基于周期性鈮酸鋰晶體的窄線寬光參量振蕩器的研究[D]. 王亞偉.東南大學(xué) 2017
[2]惡臭氣體檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊新穎.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于TDLAS的環(huán)境CO紅外激光光譜監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 張伯昆.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的O2和CO氣體測(cè)量[D]. 張春曉.浙江大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3209141