光纖氣體傳感器光源波長(zhǎng)穩(wěn)定控制技術(shù)研究.pdf

1、光纖傳感器FOS（Fiber Optic Sensor）是20世紀(jì)70年代末期發(fā)展起來(lái)的一種新型傳感器。主要用來(lái)對(duì)有毒有害氣體的探測(cè)，對(duì)易燃易爆氣體的安全報(bào)警，對(duì)人類(lèi)生活中需要了解的氣體進(jìn)行檢測(cè)，分析研究等，使得它在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中起到耳目的作用。
　　 光纖傳感中，光源直接影響傳感器的性能。因此，設(shè)計(jì)出性能指標(biāo)優(yōu)良的光源波長(zhǎng)穩(wěn)定控制系統(tǒng)對(duì)推動(dòng)整個(gè)光纖傳感技術(shù)走向成熟至關(guān)重要。本文所研制的光源波長(zhǎng)控制系統(tǒng)主要應(yīng)用于光譜吸收型

2、光纖氣體傳感器。針對(duì)當(dāng)前光纖氣體傳感技術(shù)中存在的主要問(wèn)題——傳感器穩(wěn)定性和檢測(cè)下限難以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用要求，本文主要探討如何實(shí)現(xiàn)提高光源輸出波長(zhǎng)的穩(wěn)定度以及如何實(shí)現(xiàn)將光源輸出中心波長(zhǎng)鎖定在氣體分子吸收峰以達(dá)到增強(qiáng)分子對(duì)光譜的吸收的目的。
　　 首先，本文在廣泛閱讀和深入總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，介紹了光源波長(zhǎng)穩(wěn)定技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，并對(duì)主要的幾種波長(zhǎng)穩(wěn)定技術(shù)進(jìn)行比較,在此基礎(chǔ)上確定本文所研制系統(tǒng)的控制方案；
　　 其

3、次，闡述了光譜吸收型光纖氣體傳感器的工作原理；分析分布反饋式半導(dǎo)體激光器的工作特性，并研究改進(jìn)了激光器組件中的溫度控制和高精度注入電流穩(wěn)定模塊電路，使其滿(mǎn)足本系統(tǒng)應(yīng)用要求；
　　 第三，基于上述原理介紹和技術(shù)分析，結(jié)合前面提出的控制方案，重點(diǎn)論述本波長(zhǎng)控制系統(tǒng)的工作原理及總體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)；完成該控制系統(tǒng)中各子功能單元的電路設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，主要包括：調(diào)制模塊，光電信號(hào)前置放大模塊以及鑒相模塊等。
　　 最后，針對(duì)本文所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的光