FM-AM相位差对TDLAS二次谐波线型的影响

发布时间：2024-11-01 23:08

　　可调谐二极管激光吸收光谱技术具有高光谱选择性、高灵敏度、高精度以及实时可持续在线检测等优点,研究基于近红外可调谐二极管激光吸收光谱技术对环境污染气体的实时在线检测具有重要的意义。 在基于波长调制光谱(WMS)技术的TDLAS谐波信号检测中,通常利用调制注入电流来实现激光波长(或频率)的直接调制。根据半导体激光器的特性,对激光频率进行调制的同时也会同步产生残余振幅调制,且频率调制与振幅调制(FM-AM)司存在相位差。该相位差对谐波信号及线型都有影响。 为了弄清相位差对TDLAS谐波线型的影响,本文采用考虑残余振幅调制的波长调制光谱技术计算方法。通过将前六次谐波信号进行对比,选取二次谐波信号作为检测信号,推导出考虑FM-AM相位差的二次谐波信号的理论计算公式,并分别模拟计算了不同调制条件时FM-AM相位差对谐波信号线型造成的影响,然后进行了拟合,最后计算分析了相位差对二次谐波信号线型的影响程度。模拟计算结果表明,二次谐波信号正峰值、左、右负峰值、基线值均随FM-AM相位差发生变化,且呈现周期性,而左右负峰的间距不受其影响,保持不变,与相位差取π/2时相比,左、右负峰值、左右负峰差值、...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
目录
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表目录
第一章 绪论
    1.1 TDLAS的研究背景及意义
    1.2 气体浓度的检测方法
        1.2.1 非光学的检测方法
        1.2.2 常用的光学检测方法
    1.3 TDLAS国内外发展状况
        1.3.1 国外发展状况
        1.3.2 国内发展状况
    1.4 本文的主要研究内容与结构
    1.5 本研究的创新点
第二章 TDLAS检测的理论基础
    2.1 分子的光谱特征
    2.2 气体分子的选择性吸收
    2.3 比尔-朗伯定律
    2.4 线型函数
    2.5 吸收线强
    2.6 气体吸收谱线的选择
第三章 TDLAS检测系统的基本构成
    3.1 TDLAS直接吸收系统的基本构成
    3.2 TDLAS谐波检测系统的基本构成
    3.3 激光光源的选择
    3.4 光电探测器
        3.4.1 光电探测器的主要特性参数
        3.4.2 光电探测器的选取
    3.5 锁相放大器
第四章 TDLAS检测的原理以及方法的选取
    4.1 TDLAS检测方法
        4.1.1 直接吸收光谱法
        4.1.2 FM检测方法
        4.1.3 FM-AM检测方法
    4.2 检测方法的比较与选取
    4.3 谐波次数的选取
    4.4 TDLAS谐波检测参数的定义
第五章 FM-AM相位差对二次谐波信号线型的影响
    5.1 二次谐波线型计算条件的选取
    5.2 不同M值时相位差对二次谐波线型的影响
    5.3 不同m值时相位差对二次谐波线型的影响
    5.4 二次谐波线型各参数的拟合
    5.5 二次谐波信号线型各参数变化的幅度
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表论文目录



本文编号：4008637