基于Sagnac效應(yīng)的新型腔衰蕩氣體濃度測量系統(tǒng).pdf

1、石油化工、礦山開采、能源開發(fā)、生物工程等過程中產(chǎn)生的有毒有害、易燃易爆氣體嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境質(zhì)量，威脅人類生存和削弱了可持續(xù)發(fā)展的能力。因此，對這些氣體進行實時檢測具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的氣體濃度測量方法在一定程度上能滿足目前實際應(yīng)用中氣體監(jiān)測的基本需求，但這些測量方法的檢測精度比較低，已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的需要。本論文針對這一問題設(shè)計了一種高精度氣體濃度測量系統(tǒng)。具體內(nèi)容包括：
　　首先，對氣體吸收原理、腔衰蕩測量技術(shù)原理、諧振腔

2、的多光束干涉原理以及CRDS的靈敏度計算進行理論研究和分析。
　　其次，提出了一種新型的連續(xù)波腔衰蕩微量氣體濃度測量系統(tǒng)。系統(tǒng)中利用環(huán)形光路的Sagnac效應(yīng)，將光纖環(huán)作為一個等效反射鏡，與高反射率鏡形成衰蕩腔，實現(xiàn)衰蕩腔的反射率可調(diào)。在此基礎(chǔ)上，對環(huán)形光路Sagnac效應(yīng)和腔衰蕩測量技術(shù)原理進行理論分析及推導(dǎo)，得到連續(xù)波腔衰蕩微量氣體濃度測量公式以及光纖環(huán)轉(zhuǎn)速對微量氣體濃度測量系統(tǒng)的影響。
　　最后，通過實驗仿真得到反射率