基于空芯光纤增强拉曼光谱气体探测方法研究

发布时间：2018-09-09 13:00

【摘要】：拉曼光谱技术具有多组分同时探测、分析周期短和非接触等特点,被应用于多个领域,但是由于较低的探测灵敏度,限制了拉曼光谱技术的发展。针对提高拉曼光谱技术对气体探测灵敏度问题,本文设计并搭建了一套基于空芯光纤气体拉曼光谱增强系统,开展了空芯光纤拉曼光谱系统和后向散射拉曼光谱实验系统对比实验研究。实验结果表明,空芯光纤对信号、背景和噪声都具有放大效果,以空气中氮气和氧气为探测物质,与后向拉曼光谱信号相比,在相同探测时间情况下,信号强度增强60倍以上,信噪比增强约6倍;在相同探测强度情况下,探测时间仅为后向散射的1/60,噪声为后向散射拉曼系统的1/2。
[Abstract]:Raman spectroscopy is widely used in many fields because of its multi-component simultaneous detection, short analytical period and non-contact. However, the development of Raman spectroscopy is limited because of its low detection sensitivity. In order to improve the sensitivity of Raman spectroscopy to gas detection, a gas Raman spectrum enhancement system based on hollow fiber is designed and built in this paper. A comparative study of hollow fiber Raman spectroscopy system and backscattering Raman spectroscopy system was carried out. The experimental results show that the hollow fiber can amplify the signal, background and noise. Compared with the backward Raman spectrum signal, the signal intensity is increased by more than 60 times with nitrogen and oxygen in the air as detecting materials. The signal-to-noise ratio (SNR) is increased by about 6 times, and the detection time is only 1 / 60 of backscattering under the same detection intensity, and the noise is 1 / 2 of that of backscattering Raman system.
【作者单位】： 中国海洋大学信息科学与工程学院;
【基金】：国家(863)计划项目(2012AA09A405)资助
【分类号】：O657.37

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本文编号：2232447