可調(diào)諧二極管激光波長(zhǎng)調(diào)制光譜技術(shù)的模擬研究.pdf

1、可調(diào)諧二極管激光波長(zhǎng)調(diào)制光譜（TDLWMS）技術(shù)作為氣體實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)最具潛力的技術(shù)之一，具有光譜分辨率高、探測(cè)限低、響應(yīng)速度快和靈敏度高等特點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，我們可以利用計(jì)算機(jī)在虛擬儀器平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)TDLWMS技術(shù)的模擬。特別是在TDLWMS技術(shù)所應(yīng)用的商業(yè)化TDL還未覆蓋到的吸收波段，模擬不同氣體參量和光學(xué)參量變化對(duì)測(cè)量的影響，有助于理解TDLWMS技術(shù)的各個(gè)物理過(guò)程，不僅可為實(shí)驗(yàn)具體參數(shù)設(shè)置提供參考，也可為該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的可行

2、性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文利用虛擬儀器平臺(tái)LabVIEW編程實(shí)現(xiàn)TDLWMS技術(shù)的模擬，為該技術(shù)在氣體監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。
　　本論文的工作主要包括氣體的直接吸收信號(hào)模擬和波長(zhǎng)調(diào)制光譜技術(shù)的模擬。直接吸收信號(hào)的模擬是從Beer-Lambert吸收定律出發(fā)，由HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)獲取氣體吸收線(xiàn)所需的光譜信息，利用LabVIEW編程模擬出氣體直接吸收信號(hào)。不同線(xiàn)型的計(jì)算結(jié)果與商業(yè)光譜軟件Hitran-PC的結(jié)果進(jìn)行了比較，以CO2在481

3、5cm-1到4835cm-1波段處的吸收為例，二者的計(jì)算結(jié)果最大偏差小于1％。討論了溫度對(duì)直接吸收信號(hào)的影響，以330ppm的CO2在4828.4cm-1處波段處的吸收為例，在大氣壓為0.1atm、吸收光程為1000m時(shí)，給出了300K到560K間的溫度修正曲線(xiàn)，模擬了相同的吸收線(xiàn)在296K下吸收信號(hào)隨壓強(qiáng)的變化。
　　波長(zhǎng)調(diào)制光譜技術(shù)的模擬工作首先從TDLWMS技術(shù)基本原理出發(fā)，推導(dǎo)了TDLWMS技術(shù)的諧波分量，討論了光強(qiáng)調(diào)制對(duì)