基于掃描激光器的光纖氣體檢測(cè)系統(tǒng).pdf

1、伴隨光纖通訊技術(shù)的成熟，光纖傳感技術(shù)在近十幾年得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。作為光纖傳感器的一個(gè)重要組成部分，光纖氣體測(cè)量已經(jīng)得到很大的關(guān)注，分布反饋式（DFB）激光器光纖氣體傳感器已經(jīng)達(dá)到了非常高的精度，但是由于它可調(diào)范圍窄，一種波長(zhǎng)的DFB光源只能用于測(cè)一種特定的氣體，加上其價(jià)格昂貴，所以國(guó)內(nèi)外紛紛開(kāi)始研究基于掃描激光器的光纖氣體檢測(cè)系統(tǒng)。 本論文通過(guò)對(duì)比以SLED為光源的基于F—P的光纖氣體檢測(cè)系統(tǒng)，分析利用SOA光源和可調(diào)諧F—P

2、濾波器設(shè)計(jì)的基于掃描激光器的新型光纖氣體檢測(cè)系統(tǒng)。主要從該系統(tǒng)的測(cè)量原理、數(shù)據(jù)處理方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較等方面進(jìn)行詳細(xì)闡述采用基于掃描激光器的光纖氣體檢測(cè)方法及其實(shí)際可行性。并對(duì)該系統(tǒng)通過(guò)比較不同信號(hào)強(qiáng)度、不同算法的測(cè)量結(jié)果，分析了信號(hào)強(qiáng)度、算法對(duì)系統(tǒng)的影響。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用起到了積極的指導(dǎo)作用。本論文所做的主要工作包括： 1.介紹了HITRAN的使用、F—P腔的解調(diào)方法和數(shù)據(jù)采集卡UA302的接口函數(shù)。 2.介紹了氣體光譜

3、吸收原理的研究以及光源的選擇：選擇SOA作為光源，設(shè)計(jì)了基于掃描激光器的實(shí)驗(yàn)方案。 3.搭建了基于SLED和F—P光纖氣體傳感器的系統(tǒng)，以乙炔氣體為例，在不同光強(qiáng)，不同算法的情況下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究初步得到乙炔氣體的濃度檢測(cè)曲線，以便基于掃描激光器的光纖氣體檢測(cè)系統(tǒng)與之比較。 4.構(gòu)建了基于掃描激光器的光纖氣體傳感器的系統(tǒng)，包括光路部分、軟硬件設(shè)計(jì)部分以及最后的信號(hào)處理部分。比較其與基于SLED和F—P光纖氣體傳感器的區(qū)別。