双重频率锁定的腔衰荡吸收光谱技术及信号处理

发布时间：2017-08-30 22:30

  本文关键词：双重频率锁定的腔衰荡吸收光谱技术及信号处理

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【摘要】：针对传统腔衰荡光谱技术浓度获取率低,提出基于双重锁定的连续波腔衰荡吸收光谱技术.通过波长调制一次谐波信号将激光器的频率锁定到C_2H_2吸收线上,同时使用PDH锁频技术将衰荡腔锁定到激光器上,从而避免了测量过程中激光器的频率漂移和腔长的抖动,使测量结果更加精确;并且,由于双重锁定,单次衰荡事件的发生率,也就是浓度信息的获取率只受衰荡时间以及重新锁定时间限制,在本试验系统中采集速率可以达到30 k Hz,可以实现对气体浓度的快速测量.为了提高信噪比,采用Kalman滤波技术,对浓度信息进行实时处理,有效抑制了噪声,根据阿伦方差分析,探测灵敏度可以达到4×10~(-9)cm~(-1)(2 s平均).
【作者单位】： 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室;山西大学极端光学协同创新中心;
【关键词】： 腔衰荡光谱技术 双重锁定 PDH锁频 Kalman滤波
【基金】：国家重点基础研究发展计划(批准号:2012CB921603) 教育部长江学者和创新团队发展计划(批准号:IRT13076) 国家自然科学基金(批准号:11434007,61475093,61378047,61275213,61475093) 国家科技支撑计划(批准号:2013BAC14B01) 山西省青年科学基金(批准号:2013021004-1,2012021022-1) 山西省回国留学人员科研资助项目(批准号:2013-011,2013-01) 山西省高等学校创新人才支持计划资助的课题~~
【分类号】：O433;TN911.7
【正文快照】： 1引言气体检测在现实中具有多种意义:1)在环境方面,气体检测技术是掌握环境质量状况和发展趋势的重要手段[1];2)在工农业生产方面,过程气体的监测可以用于指导生产过程,提高生产效率,减少污染物排放[2];3)在现代科技医疗领域,对呼出气体的检测可以用于病理学的分析[3].与传统

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

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本文编号：761851