基于快速线性调频激光的气体探测技术研究

发布时间：2024-04-01 23:24

　　在人们的日常生产生活中,甲烷泄露引起的爆炸事故、有害气体的大量排放、工厂的化学气体不慎泄露不绝于耳,这促使着人们不断地去探索研究更加可靠、准确的气体检测方法来杜绝此类危险事件的发生。常见的气体检测方法有光学检测法、化学检测法等。与其他检测方法相比,光学检测法具有操作简便、检测范围广等优点。本论文所研究的是光学检测法中的一种,主要工作重心在于利用外调制技术,单边带调制技术与四波混频原理,为获得扫频速度更快、光谱覆盖范围更宽的探测技术而展开研究。实验系统通过MATLAB编写一个程序作为任意波形发生器(Arbitrary Waveform Generator,AWG)信号数据的来源进行程序控制输出,产生线性快速变化的电信号。使用外调制技术,通过电光调制器(Electro-Optic Modulator,EOM)将AWG发出的信号加载于激光,获得线性度<10^-4,扫频速率达到MHz量级的快速线性变化的光源。为了使光源的利用率更高,并获得更大的扫频范围以及更宽的光谱覆盖率,将单边带线性扫频技术与四波混频原理应用到气体探测技术当中,搭建完善的光源生成和气体吸收光谱的测量...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1遥测望远镜收发系统装置图

确性[9]。望远镜收发系统实验装置如图1-1所示，该系统不仅操作简单，携带方便，还能在40m外成功的探测到气体的浓度，除了满足对工业气体进行实时监测的需求，还可以远程检测HS、CO等有毒有害气体[9]。图1-1遥测望远镜收发系统装置图[9]2012年天津大学邹得宝使用....

图1-2TDLAS逃逸氨检测实验系统示意图

图1-2TDLAS逃逸氨检测实验系统示意图[10]2015年，中科院姚路等人搭建了基于TDLAS技术的CO监测系统，对2334n附近的R(6)一氧化碳的吸收谱线进行筛选，将得到的吸收光谱进行数据处理，分离出CO和CH4的吸收光谱，计算得到CO的浓度，进行大气中....

图1-3近红外甲烷探测系统示意图

反射传感探头[12]。其实验装置如图1-3所示：图1-3近红外甲烷探测系统示意图[12]

图1-4级联FRMPF微波倍频技术实验方案示意图

[20]。图1-4级联FRMPF微波倍频技术实验方案示意图[20]随着科学技术的进步与激光领域技术的飞速发展，美国天体物理联合实验室的J.Hall与德国马普量子光学研究所的TheodorWHansch通过对超短脉冲激光与精密光谱学两个方向的学习与探索，对光学频域梳这....

本文编号：3945465