硅基拉曼激光器在氣體濃度測量中的應(yīng)用研究.pdf

1、礦山開采，機(jī)械制造以及冶煉過程中所排放的易燃易爆、有毒、有害氣體嚴(yán)重影響了人類的健康和生存環(huán)境。因此，對這些氣體進(jìn)行實時有效的監(jiān)測，是人們健康生活的基本保障。光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術(shù)是在光纖通信和光纖傳感技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的吸收光譜技術(shù)，由于這種技術(shù)具有較高的測量靈敏度，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于痕量氣體濃度測量領(lǐng)域。痕量氣體濃度測量需要泵浦光源具有較高的功率密度，在追求高性能價格比的趨勢下，本文對硅基拉曼激光器系統(tǒng)進(jìn)行了研究設(shè)計，并將其應(yīng)用到氣

2、體濃度測量領(lǐng)域。主要內(nèi)容包括：
　　首先，分析了光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術(shù)的氣體濃度傳感原理，并建立了氣體濃度測量的數(shù)學(xué)模型，同時分析討論了影響測量精度的因素。介紹了硅基拉曼激光器的工作原理-受激拉曼散射效應(yīng)，并進(jìn)行了理論研究。
　　其次，基于光纖環(huán)形腔衰蕩光譜技術(shù)建立氣體濃度測量系統(tǒng)，并重點研究設(shè)計了硅基拉曼激光器系統(tǒng)，對兩個系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件的性能和工作原理進(jìn)行了分析，并建立了影響激光器性能的載流子壽命理論模型。采用提升小波變