中紅外DFG光源由于具有結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)諧方便、室溫運轉(zhuǎn)以及無閾值限制等優(yōu)點,因此在高靈敏度痕量氣體檢測領(lǐng)域有廣泛而重要的應(yīng)用。本文以1550nm波段可調(diào)諧DFB激光器和1060nm波段半導(dǎo)體激光器為基頻光源,通過MgO:PPLN晶體的二階非線性效應(yīng)差頻產(chǎn)生（DFG）中紅外光源。在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了CH₄氣體直接吸收和二次諧波光譜檢測系統(tǒng),并通過掃描或調(diào)制1550nm波段可調(diào)諧DFB激光器的輸出光波長,獲得了標(biāo)準(zhǔn)濃度CH₄氣體分子在吸收峰3028.751cm^-1處的吸收光譜和二次諧波檢測信號。具體研究工作如下:1、首先介紹了CH₄氣體檢測的背景和意義,概述了CH₄氣體常用的檢測方法,比較和分析了幾種常用檢測方法的優(yōu)點與不足。簡要介紹了TDLAS氣體檢測技術(shù)的優(yōu)點,詳細(xì)分析了直接吸收檢測技術(shù)與波長調(diào)制檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。2、從基本波動方程、耦合波方程出發(fā),推導(dǎo)了三波混頻方程組,進(jìn)而得到中紅外DFG三波混頻方程組。介紹了DFG原理與QPM技術(shù),研究了晶體的溫度與波長色散特性、通過仿... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自然界中的CH4[2]

第一章 緒論此形成與氣體濃度呈線性關(guān)系的電流信號。電流信號一般測起來兩個電極連接并使用跨阻放大器將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，進(jìn)出待測氣體濃度。該傳感器具有一些優(yōu)點，例如對于某些種類的擇性，且成本低、檢測靈敏度較高。然而其檢測范圍小、響應(yīng)較感器中都含有電解液，因此電解液一旦泄漏會使電路部分發(fā)生腐發(fā)、汽化對傳感器的性能和壽命均有影響。為了提高傳感器的可研究并開發(fā)了電解質(zhì)為固體或有機(jī)凝膠的電化學(xué)傳感器。

圖 1.3 氣相色譜結(jié)構(gòu)示意圖收光譜檢測方法光譜檢測法是指待測氣體在其吸收譜線處被特定波長的光吸進(jìn)行氣體濃度檢測。隨著科技的發(fā)展，在痕量氣體檢測領(lǐng)域技術(shù)，主要有直接吸收、腔增強(qiáng)吸收、光聲光譜、波長調(diào)制光譜檢測法（DAS）是將鋸齒波加在激光器驅(qū)動電流接口上長，使得激光經(jīng)過待測氣體的吸收譜線。DAS 是一種簡單的常，DAS 采用差分檢測結(jié)構(gòu)，如圖 1.4 所示。光經(jīng)激光器輸束。其中一束經(jīng)過待測氣體吸收池并射出，然后被光電探測單。另一束經(jīng)過反射鏡 M2 反射到裝滿氮氣或惰性氣體的參考參考信號，該信號反映激光光強(qiáng)的變化，可以用于后期處理

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于TDLAS的激光甲烷檢測系統(tǒng)的研究[J]. 段尚汝,談曾巧,王琦,高敏杰,卜雄洙.  電子測量技術(shù). 2018(01)
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[4]基于1654nm分布反饋激光器的甲烷檢測系統(tǒng)[J]. 李彬,劉慧芳,何啟欣,翟冰,潘教青,鄭傳濤,王一丁.  光譜學(xué)與光譜分析. 2016(01)
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[6]基于中紅外分布反饋量子級聯(lián)激光器的光聲光譜技術(shù)用于痕量甲烷氣體檢測[J]. 譚松,劉萬峰,王利軍,張錦川,李路,劉俊岐,劉峰奇,王占國.  光譜學(xué)與光譜分析. 2012(05)
[7]電化學(xué)傳感器法監(jiān)測室內(nèi)空氣中甲醛[J]. 肖啟洪.  環(huán)境科學(xué)與管理. 2010(11)
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碩士論文
[1]基于周期性鈮酸鋰晶體的窄線寬光參量振蕩器的研究[D]. 王亞偉.東南大學(xué) 2017
[2]惡臭氣體檢測系統(tǒng)開發(fā)與實驗研究[D]. 楊新穎.河北工業(yè)大學(xué) 2015
[3]基于TDLAS的環(huán)境CO紅外激光光譜監(jiān)測方法研究[D]. 張伯昆.合肥工業(yè)大學(xué) 2012
[4]基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的O2和CO氣體測量[D]. 張春曉.浙江大學(xué) 2010



本文編號：3209141