基于掃描激光器的光纖氣體檢測系統(tǒng).pdf

1、伴隨光纖通訊技術(shù)的成熟，光纖傳感技術(shù)在近十幾年得到突飛猛進的發(fā)展。作為光纖傳感器的一個重要組成部分，光纖氣體測量已經(jīng)得到很大的關(guān)注，分布反饋式（DFB）激光器光纖氣體傳感器已經(jīng)達到了非常高的精度，但是由于它可調(diào)范圍窄，一種波長的DFB光源只能用于測一種特定的氣體，加上其價格昂貴，所以國內(nèi)外紛紛開始研究基于掃描激光器的光纖氣體檢測系統(tǒng)。 本論文通過對比以SLED為光源的基于F—P的光纖氣體檢測系統(tǒng)，分析利用SOA光源和可調(diào)諧F—P

2、濾波器設(shè)計的基于掃描激光器的新型光纖氣體檢測系統(tǒng)。主要從該系統(tǒng)的測量原理、數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計、實驗結(jié)果比較等方面進行詳細闡述采用基于掃描激光器的光纖氣體檢測方法及其實際可行性。并對該系統(tǒng)通過比較不同信號強度、不同算法的測量結(jié)果，分析了信號強度、算法對系統(tǒng)的影響。對于實際應(yīng)用起到了積極的指導(dǎo)作用。本論文所做的主要工作包括： 1.介紹了HITRAN的使用、F—P腔的解調(diào)方法和數(shù)據(jù)采集卡UA302的接口函數(shù)。 2.介紹了氣體光譜

3、吸收原理的研究以及光源的選擇：選擇SOA作為光源，設(shè)計了基于掃描激光器的實驗方案。 3.搭建了基于SLED和F—P光纖氣體傳感器的系統(tǒng)，以乙炔氣體為例，在不同光強，不同算法的情況下進行了實驗研究初步得到乙炔氣體的濃度檢測曲線，以便基于掃描激光器的光纖氣體檢測系統(tǒng)與之比較。 4.構(gòu)建了基于掃描激光器的光纖氣體傳感器的系統(tǒng)，包括光路部分、軟硬件設(shè)計部分以及最后的信號處理部分。比較其與基于SLED和F—P光纖氣體傳感器的區(qū)別。