本文關鍵詞：雙重頻率鎖定的腔衰蕩吸收光譜技術及信號處理

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【摘要】：針對傳統(tǒng)腔衰蕩光譜技術濃度獲取率低,提出基于雙重鎖定的連續(xù)波腔衰蕩吸收光譜技術.通過波長調制一次諧波信號將激光器的頻率鎖定到C_2H_2吸收線上,同時使用PDH鎖頻技術將衰蕩腔鎖定到激光器上,從而避免了測量過程中激光器的頻率漂移和腔長的抖動,使測量結果更加精確;并且,由于雙重鎖定,單次衰蕩事件的發(fā)生率,也就是濃度信息的獲取率只受衰蕩時間以及重新鎖定時間限制,在本試驗系統(tǒng)中采集速率可以達到30 k Hz,可以實現(xiàn)對氣體濃度的快速測量.為了提高信噪比,采用Kalman濾波技術,對濃度信息進行實時處理,有效抑制了噪聲,根據(jù)阿倫方差分析,探測靈敏度可以達到4×10~(-9)cm~(-1)(2 s平均).
【作者單位】： 山西大學激光光譜研究所量子光學與光量子器件國家重點實驗室;山西大學極端光學協(xié)同創(chuàng)新中心;
【關鍵詞】： 腔衰蕩光譜技術 雙重鎖定 PDH鎖頻 Kalman濾波
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(批準號:2012CB921603) 教育部長江學者和創(chuàng)新團隊發(fā)展計劃(批準號:IRT13076) 國家自然科學基金(批準號:11434007,61475093,61378047,61275213,61475093) 國家科技支撐計劃(批準號:2013BAC14B01) 山西省青年科學基金(批準號:2013021004-1,2012021022-1) 山西省回國留學人員科研資助項目(批準號:2013-011,2013-01) 山西省高等學校創(chuàng)新人才支持計劃資助的課題~~
【分類號】：O433;TN911.7
【正文快照】： 1引言氣體檢測在現(xiàn)實中具有多種意義:1)在環(huán)境方面,氣體檢測技術是掌握環(huán)境質量狀況和發(fā)展趨勢的重要手段[1];2)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面,過程氣體的監(jiān)測可以用于指導生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)效率,減少污染物排放[2];3)在現(xiàn)代科技醫(yī)療領域,對呼出氣體的檢測可以用于病理學的分析[3].與傳統(tǒng)

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本文編號：761851