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基于波长调制和波长扫描的内腔式气体传感研究

刘琨  刘铁根  江俊峰  梁霄  贾大功  张红霞  汪曣  井文才  张以谟  
【摘要】:气体传感理论和实验研究已成为当今光纤传感领域的热点之一。波长调制法和有源内腔法是提高气体传感灵敏度的两种有效方式。本文结合上述两种气体传感方法,同时采用波长扫描技术,构建一个基于波长调制和波长扫描技术的内腔式气体传感系统。讨论气体吸收光谱二次谐波分量与气体浓度之间的函数关系,从理论和实验两方面确定系统的最佳参数。利用波长扫描提取多条吸收谱线的二次谐波分量,采用平均算法进一步提高系统灵敏度,本系统进行乙炔气体传感的灵敏度可达75ppm。以光纤光栅作为波长参考,建立系统波长扫描响应曲线,进而检测气体的吸收波长值,采用本系统进行乙炔气体传感时吸收波长检测的绝对误差不超过0.445nm。

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