光纖氣體傳感器光源波長穩(wěn)定控制技術(shù)研究.pdf

1、光纖傳感器FOS（Fiber Optic Sensor）是20世紀70年代末期發(fā)展起來的一種新型傳感器。主要用來對有毒有害氣體的探測，對易燃易爆氣體的安全報警，對人類生活中需要了解的氣體進行檢測，分析研究等，使得它在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中起到耳目的作用。
　　 光纖傳感中，光源直接影響傳感器的性能。因此，設計出性能指標優(yōu)良的光源波長穩(wěn)定控制系統(tǒng)對推動整個光纖傳感技術(shù)走向成熟至關(guān)重要。本文所研制的光源波長控制系統(tǒng)主要應用于光譜吸收型

2、光纖氣體傳感器。針對當前光纖氣體傳感技術(shù)中存在的主要問題——傳感器穩(wěn)定性和檢測下限難以滿足實際應用要求，本文主要探討如何實現(xiàn)提高光源輸出波長的穩(wěn)定度以及如何實現(xiàn)將光源輸出中心波長鎖定在氣體分子吸收峰以達到增強分子對光譜的吸收的目的。
　　 首先，本文在廣泛閱讀和深入總結(jié)國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上，介紹了光源波長穩(wěn)定技術(shù)的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀，并對主要的幾種波長穩(wěn)定技術(shù)進行比較,在此基礎(chǔ)上確定本文所研制系統(tǒng)的控制方案；
　　 其

3、次，闡述了光譜吸收型光纖氣體傳感器的工作原理；分析分布反饋式半導體激光器的工作特性，并研究改進了激光器組件中的溫度控制和高精度注入電流穩(wěn)定模塊電路，使其滿足本系統(tǒng)應用要求；
　　 第三，基于上述原理介紹和技術(shù)分析，結(jié)合前面提出的控制方案，重點論述本波長控制系統(tǒng)的工作原理及總體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；完成該控制系統(tǒng)中各子功能單元的電路設計與開發(fā)，主要包括：調(diào)制模塊，光電信號前置放大模塊以及鑒相模塊等。
　　 最后，針對本文所設計開發(fā)的光