利用可调谐半导体激光吸收光谱技术对气体浓度的测量 被引量：33

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作者 李宁 王飞 +2 位作者 严建华 马增益 岑可法 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第15期121-126,共6页

运用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术可以实现燃烧生成污染物的实时动态在线测量。该文给出了利用TDLAS技术进行测量的基本原理。通过建立CO2在6359.97cm?1处的吸收谱线模型,并结合HITRAN高精度迁移分子吸收数据库相关参数,讨论了... 运用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术可以实现燃烧生成污染物的实时动态在线测量。该文给出了利用TDLAS技术进行测量的基本原理。通过建立CO2在6359.97cm?1处的吸收谱线模型,并结合HITRAN高精度迁移分子吸收数据库相关参数,讨论了激光扫描步长、温度、压强和光谱吸收率随机误差对于气体浓度测量的影响,并且分析了最小可探测浓度随温度、压强的变化情况。结论可为实际应用及进一步研究提供参考。 展开更多

关键词 半导体激光器 吸收谱线 线型函数 气体浓度测量

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可调谐半导体激光吸收光谱技术的调制参量影响及优化选择 被引量：14

2

作者 张志荣 孙鹏帅 +5 位作者 夏滑 庞涛 吴边 崔小娟 王煜 董凤忠 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期35-44,共10页

为获得较好的谐波信号,完成不同测量目的,以DFB-760.77nm波长处氧气监测为例,通过改变扫描锯齿信号和调制正弦信号的频率和幅值,讨论了调制参量对二次谐波信号峰-峰值、对称性、谐波信号展宽和信号完整性等判别依据的影响和变化.结果表... 为获得较好的谐波信号,完成不同测量目的,以DFB-760.77nm波长处氧气监测为例,通过改变扫描锯齿信号和调制正弦信号的频率和幅值,讨论了调制参量对二次谐波信号峰-峰值、对称性、谐波信号展宽和信号完整性等判别依据的影响和变化.结果表明:Sinmulink模拟值和实验值相关性较高,当正弦调制信号和锯齿扫描信号频率比值为1 000倍时,可以获得较好的二次谐波信号.该研究为实验系统中调制参量的选取和调制度及系统准确度、稳定性、重复性等性能的优化提供了一定帮助. 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 调制参量 扫描锯齿波信号 调制正弦波信号 谐波信号

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可调谐激光二极管吸收光谱系统信号分析及谱线畸变校正技术研究 被引量：11

3

作者 鲍伟义 朱永 +2 位作者 陈俊 陈俊清 梁波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1015-1019,共5页

利用可调谐激光二极管吸收光谱技术进行气体检测时,波长调制伴随的光强幅度调制,会使解调出的谐波谱线发生畸变。在傅里叶分析的基础上对可调谐激光二极管吸收光谱任意调制幅度的波长调制光谱信号进行了分析,给出了光强幅度调制引起吸... 利用可调谐激光二极管吸收光谱技术进行气体检测时,波长调制伴随的光强幅度调制,会使解调出的谐波谱线发生畸变。在傅里叶分析的基础上对可调谐激光二极管吸收光谱任意调制幅度的波长调制光谱信号进行了分析,给出了光强幅度调制引起吸收谱线畸变的理论解释。提出了在波长调制过程中进行同步平抑幅度调制的方法来消除谱线畸变,设计了实验方案并进行了二氧化碳气体实验验证。实验表明,平抑后的残余光强调制幅度约比补偿前降低了3个数量级,气体吸收谱线二次谐波畸变量比补偿前降低了92%。该方法在有效校正光谱线畸变的同时,降低了对系统中光电探测器、滤波器、数模转换器等环节的动态范围要求,具有在工业现场痕量气体在线监测系统中推广应用的潜力。 展开更多

关键词 可调谐激光二极管吸收光谱 波长调制 信号分析 谐波 谱线畸变校正

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煤热解中痕量乙烯在线激光吸收光谱检测 被引量：4

4

作者 段政 孟星星 +6 位作者 李凯亮 孙小聪 田亚莉 宫廷 李传亮 邱选兵 蔡廷栋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期670-677,共8页

为了实现煤热解过程中痕量乙烯(C2H4)标识气体的在线识别与检测,结合波长调制与长光程技术,搭建了煤热解乙烯在线激光吸收光谱检测装置。采用中心波长为1620 nm通信波段DFB激光器作为激光光源,有效光程为15 m的多光程吸收池为样品吸收池... 为了实现煤热解过程中痕量乙烯(C2H4)标识气体的在线识别与检测,结合波长调制与长光程技术,搭建了煤热解乙烯在线激光吸收光谱检测装置。采用中心波长为1620 nm通信波段DFB激光器作为激光光源,有效光程为15 m的多光程吸收池为样品吸收池,利用SR830进行波长解调,通过二次谐波信号反演得到乙烯浓度。使用高精度流量控制器,利用高纯氮气稀释乙烯配比,制备得到10×10^(-6)到90×10^(-6)的标准乙烯样气,其线性拟合的相关系数R2为0.9989;对浓度为20×10^(-6)的乙烯进行连续4000 s的Allan方差分析,实验结果表明,检测极限为121×10^(-9)。为了研究不同气体氛围下煤热解过程中乙烯浓度的演化规律,控制气体流速为150 mL/min,分别在氮气、空气以及合成空气中对乙烯标识气体的释放过程进行热重分析实验。研究发现,当温度小于500℃时,3种气体环境下乙烯释放量较少且基本一致,当温度在500~700℃时,氮气环境中乙烯释放量要远高于其他两种气体,但空气中乙烯释放的增速最快,最大释放量约为40×10^(-6),温度高于700℃时乙烯释放量均开始减少。这一结果为进一步探索煤热解中乙烯的生成机理提供了理论和实验基础。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 乙烯 ALLAN方差 波长调制 煤热解

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可调谐半导体激光吸收传感器的温度测量验证 被引量：4

5

作者 王广宇 洪延姬 +1 位作者 潘虎 宋俊玲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2358-2363,共6页

开发了一种可调谐半导体激光吸收传感器，用于测量气体的温度，应用扫描波长吸收谱和固定波长调制谱探测水蒸气在7454．4cm^-1和7185．6cm^-1附近的两条吸收谱线。传感器可实现绝对温度测量。固定波长调制谱更可实现10kHz以上的测量带... 开发了一种可调谐半导体激光吸收传感器，用于测量气体的温度，应用扫描波长吸收谱和固定波长调制谱探测水蒸气在7454．4cm^-1和7185．6cm^-1附近的两条吸收谱线。传感器可实现绝对温度测量。固定波长调制谱更可实现10kHz以上的测量带宽。传感器的性能和精度在已知温度和压力的静室中进行测量验证，在600～l000K的设定温度范围，两种方法的测量误差（RMS）都小于2％。表明可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）传感器对于均匀的流场具有快速和精确的温度测量能力。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 固定波长调制谱 温度测量 绝对测量 水蒸气

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可调谐二极管激光吸收光谱技术的高温温度测量仪器的研究 被引量：4

6

作者 翟畅 阎杰 +3 位作者 王晓牛 谢鹏 高美丽 黄文平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期86-90,共5页

本文采用可调谐二极管激光吸收光谱法（TDLAs）的波长调制技术，实现气体温度的测量。考虑到H20在大气中、工业生产中普遍存在，我们选用了H20作为测量气体温度的载体，利用H20在1397nm附近谱线对，通过分析二次谐波信号的峰一峰比值与... 本文采用可调谐二极管激光吸收光谱法（TDLAs）的波长调制技术，实现气体温度的测量。考虑到H20在大气中、工业生产中普遍存在，我们选用了H20作为测量气体温度的载体，利用H20在1397nm附近谱线对，通过分析二次谐波信号的峰一峰比值与不同温度的关系，获得温度测量值，并通过数值拟合，分析了在400～1100℃温度范围内系统测量的温度误差（〈0．113％）。结合现场结构，该设备能够用于工业生成过程中的温度监测，设备性能远优于目前使用的仪器，能够为燃烧锅炉等生产设备提供准确的温度监控数据。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制光谱 温度测量 H2O谱线

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基于高灵敏激光吸收光谱技术的稳定气态同位素测量及其应用(特邀) 被引量：10

7

作者 张志荣 夏滑 +12 位作者 孙鹏帅 余润磬 杨曦 林雨晴 吴边 庞涛 郭强 李哲 刘旭 蔡永军 SIGRIST Markus W CALSHAW Brain 徐启铭 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期119-135,共17页

稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度... 稳定同位素测量技术已经在地球化学、地球物理、农业、生物、临床医学和生态科学等领域得到了众多应用。相对于传统的稳定同位素分析方法,基于激光吸收光谱技术的同位素分析技术,作为一种较新的同位素丰度测量方法,具有选择性好、精度高、体积小、无需样品预处理、可以实时原位同时测量气体浓度及同位素丰度等众多优点,得到了极大的关注和使用。本文主要以目前同位素测量的可调谐半导体激光吸收光谱技术、积分腔吸收光谱技术、腔衰荡吸收光谱技术三种激光吸收光谱方法为例,阐述了其基本原理、谱线选择、温压影响因素及其控制、系统组成结构以及部分应用测试结果。通过对测量系统的压力与温度的稳定控制的前提下,选取了合适的同位素测量谱线对,实现了大气CO_(2)气体的13C测量精度为0.3‰,煤层气CH4气体的13CH4测量精度为1.25‰,冰川水H_(2)O中18O、17O和2H的测量精度分别为0.3‰、0.2‰和0.5‰,以及呼吸气体中的13CO_(2)判识“金标准”。通过分析验证了激光吸收光谱技术在同位素测量方面的可行性和可靠性,也充分说明了基于激光吸收光谱技术的测量方法具有非常好的技术优势,将是光谱研究领域关注的重点内容,并在后续的科学研究中占据举足轻重的作用。 展开更多

关键词 气态同位素 可调谐半导体激光吸收光谱技术 积分腔吸收光谱技术 腔衰荡吸收光谱技术

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894nm外腔半导体激光器 被引量：5

8

作者 黄凯凯 李楠 陆璇辉 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第11期2129-2133,共5页

介绍了一种基于Littrow结构的894 nm外腔半导体激光器的设计原理,给出了光栅转轴的优化点计算,分析了无跳模范围和实际转轴位置的关系,指出了实际光栅转轴点的合理位置。针对铯原子激光抽运磁力仪的应用要求,通过外腔的选频功能,以及低... 介绍了一种基于Littrow结构的894 nm外腔半导体激光器的设计原理,给出了光栅转轴的优化点计算,分析了无跳模范围和实际转轴位置的关系,指出了实际光栅转轴点的合理位置。针对铯原子激光抽运磁力仪的应用要求,通过外腔的选频功能,以及低噪声激光电流源、低温漂温控器和低噪声压电陶瓷驱动器,实现了自由运转波长为904 nm的激光管调谐到894 nm的单模运转,连续无跳模范围在3GHz以上。共焦FP腔的观测表明,外腔半导体激光器对自由运转激光管的线宽进行了有效压窄。搭建了饱和吸收谱装置,成功观测到了Cs原子D1线的F=3->F′=3,4和F=4->F′=3,4两套饱和吸收谱线。 展开更多

关键词 外腔半导体激光器 铯D1线 饱和吸收谱

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小功率半导体激光二极管的稳定控制及其在原子实验中的应用 被引量：2

9

作者 孙番典 杨世琪 刘琼发 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期10-12,共3页

介绍一种高稳定的半导体激光二极管恒温、稳流控制方式。使用该方式电路 ,室温下半导体激光二极管注入电流波动为 10 - 5,温度波动优于 10 - 4。并介绍高稳定半导体二极管激光在原子超精细跃迁线形吸收谱和塞曼相干共振谱观测中的应用。

关键词 半导体激光二极管 控制技术 原子实验 恒温稳流 线性吸收谱线 塞曼相干共振谱线 电路结构 工作原理

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基于时分复用技术的吸收光谱气体温度在线测量研究 被引量：8

10

作者 娄南征 李宁 翁春生 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期1329-1333,共5页

可调谐半导体激光吸收光谱技术是一种具有高灵敏度、高选择性的非接触式气体在线测量技术。通过直接扫描多条H2O特征谱线并结合最小二乘算法实现对开放环境气体温度的在线测量。利用HITRAN光谱数据库详细讨论了边界效应对气体温度浓度... 可调谐半导体激光吸收光谱技术是一种具有高灵敏度、高选择性的非接触式气体在线测量技术。通过直接扫描多条H2O特征谱线并结合最小二乘算法实现对开放环境气体温度的在线测量。利用HITRAN光谱数据库详细讨论了边界效应对气体温度浓度测量的影响,计算结果表明,扫描多特征谱线并结合最小二乘算法可有效减小边界效应对开放环境气体温度测量的影响。实验中采用时分复用技术同时扫描了7 444.36,7 185.60,7 182.95和7 447.48cm-1四条H2O特征谱线,对管式炉573～973K范围内不同工况下的气体温度进行了测量。吸收光谱测量结果与热电偶信号的最大温差小于52.4K,温度测量最大相对误差为6.8%。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 温度灵敏度 温度分布测量 最小二乘法 时分复用技术

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基于光声光谱技术的1.5μm波段NH_3吸收谱线测量与分析 被引量：2

11

作者 曹新丹 刘先勇 +1 位作者 蒙瑰 倪士虎 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1025-1029,共5页

NH3的检测具有广泛的应用,采用光声法检测NH3是当前研究的热点,而确定NH3的吸收谱线则是实现光声法检测NH3的前提。采用外腔可调谐半导体激光器构造了光声气体检测系统,检测了NH3的近红外吸收谱线,获得了常温常压下NH3在1 515～1 532 n... NH3的检测具有广泛的应用,采用光声法检测NH3是当前研究的热点,而确定NH3的吸收谱线则是实现光声法检测NH3的前提。采用外腔可调谐半导体激光器构造了光声气体检测系统,检测了NH3的近红外吸收谱线,获得了常温常压下NH3在1 515～1 532 nm范围内的吸收光谱。实验确认了NH3在1 515.2,1 516.0,1 518.0,1 519.9,1 522.4,1 527.0,1 531.7 nm处存在强吸收。HITRAN 2004光谱数据库在近红外1.5μm波段NH3的吸收谱线数据未见报道,该结果为研究光声法检测NH3提供了更多可选择的吸收谱线。 展开更多

关键词 光声光谱 外腔可调谐半导体激光器 吸收谱线 NH3检测

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宽光谱吸收应用中光谱扫描区间的选择

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作者 陶蒙蒙 吴昊龙 +4 位作者 王亚民 王晟 王科 曹慧琳 叶景峰 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3043-3051,共9页

与传统的窄带扫描吸收光谱技术相比,宽光谱吸收技术可以获取更宽光谱范围内的丰富吸收数据,具有很大的技术优势。宽光谱吸收技术测量系统的硬件与传统的可调谐二极管吸收光谱技术测量系统基本一致,唯一不同的是宽光谱吸收技术则使用宽... 与传统的窄带扫描吸收光谱技术相比,宽光谱吸收技术可以获取更宽光谱范围内的丰富吸收数据,具有很大的技术优势。宽光谱吸收技术测量系统的硬件与传统的可调谐二极管吸收光谱技术测量系统基本一致,唯一不同的是宽光谱吸收技术则使用宽带调谐光源。实际应用中,宽光谱吸收光源一般都具有较宽的光谱覆盖范围(>20 nm),而使用全谱段扫描会对数据采集、存储和处理提出较高的要求,从而增加系统成本和测量工作量。因此,选择合适宽度的光谱扫描区间就成为宽光谱吸收应用中的一个关键问题。利用等效下能级概念,提出了针对宽光谱吸收应用的光谱扫描区间选择的数值方法,并针对1.3μm波段和2μm波段开展了扫描区间选择研究。在1.3μm波段,计算给出的优选扫描谱段与文献报道中使用的谱段相重合,验证了选择方法的可行性和正确性。在2μm波段,在给定工况条件下,通过实验数据验证了所选择扫描区间在温度反演精度方面的优越性。针对实际应用中面临的宽工况环境,通过计算给出了2μm波段优选的扫描光谱区间。计算结果表明,在1.8μm的短波段和1.9μm的长波段均存在适用的光谱扫描区间,其中,1.86μm附近测温精度最高;更宽的扫描带宽有助于降低系统在全光谱范围内的整体测温不确定度。相关研究可为宽光谱吸收技术在燃烧流场诊断的现场应用提供关键技术指导。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 宽光谱吸收技术 谱线选择 掺铥光纤激光器

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基于光谱吸收的气体检测技术在煤矿中的应用 被引量：11

13

作者 于庆 《矿业安全与环保》 北大核心 2012年第3期26-29,32,共5页

根据气体检测技术的发展现状,主要对气体光谱吸收技术进行了介绍。光谱吸收技术遵循比尔—朗伯定律,按照特征吸收峰波长划分,该技术可分为非色散红外光谱吸收技术和半导体激光光谱吸收技术。阐述了这两种检测技术的系统组成及原理,并分... 根据气体检测技术的发展现状,主要对气体光谱吸收技术进行了介绍。光谱吸收技术遵循比尔—朗伯定律,按照特征吸收峰波长划分,该技术可分为非色散红外光谱吸收技术和半导体激光光谱吸收技术。阐述了这两种检测技术的系统组成及原理,并分析了其在煤矿应用中的优缺点。 展开更多

关键词 非色散红外光谱吸收技术 半导体激光光谱吸收技术 差分检测 谐波检测

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中红外激光吸收光谱CO检测系统软件设计 被引量：4

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作者 鲁一冰 刘文清 +7 位作者 张玉钧 何莹 张恺 尤坤 刘国华 唐七星 范博强 余冬琪 《电子测量技术》 2018年第14期102-107,共6页

一氧化碳（CO）是工业生产中重要的原料气体之一,但由于其易燃、易爆,同时具有毒性,故实现CO浓度的实时在线测量可保障生产中的安全。研制了中红外波段（2 333nm）的基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的CO浓度实时在线检测系统,并使用La... 一氧化碳（CO）是工业生产中重要的原料气体之一,但由于其易燃、易爆,同时具有毒性,故实现CO浓度的实时在线测量可保障生产中的安全。研制了中红外波段（2 333nm）的基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的CO浓度实时在线检测系统,并使用LabVIEW语言开发了系统上位机软件。软件可实现光谱数据的高速采集、通过多项式拟合实现光谱背景基线扣除、基于Levenberg-Marquardt算法完成吸光度的洛伦兹线型拟合、吸光度曲线积分浓度计算、历史数据回溯等功能。实验中通过配制不同浓度的CO气体验证所搭建系统的精度,并得到系统最低检测限为0.36mg/L。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 CO浓度实时在线反演 LabVIEW软件设计

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基于光学检测技术的气体分析方法及其应用研究进展

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作者 陈溢 马一格 +2 位作者 郭骥 单新治 高秀敏 《应用化学》 北大核心 2025年第7期885-900,共16页

随着工业制造、医学诊断和环境监测等领域的快速发展,对有毒有害、易燃和混合气体等检测需求日益增长。硫化氢(H_(2)S)、二氧化氮(NO_(2))和甲烷(CH_(4))等有害气体即便在低浓度下也能对人体健康构成威胁。因此,在环境监测和工业制造生... 随着工业制造、医学诊断和环境监测等领域的快速发展,对有毒有害、易燃和混合气体等检测需求日益增长。硫化氢(H_(2)S)、二氧化氮(NO_(2))和甲烷(CH_(4))等有害气体即便在低浓度下也能对人体健康构成威胁。因此,在环境监测和工业制造生产中,对痕量气体的检测变得至关重要。本综述聚焦于近年来气体检测领域的最新研究进展,对比分析了传统气体检测技术和光学气体检测技术,并特别强调了光学检测技术的最新发展。光学检测技术以其高效率、多组分检测能力及高灵敏度等优势受到更多关注。本文详细介绍了包括可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)、拉曼光谱、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和光声光谱(PAS)的工作原理及应用进展,并对气体检测技术的未来发展方向进行了分析和展望. 展开更多

关键词 气体检测 可调谐二极管激光吸收光谱 光声光谱技术 傅里叶变换红外光谱 拉曼光谱技术

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TDLAS直接吸收法测量CO_2的基线选择方法 被引量：22

16

作者 朱晓睿 卢伟业 +3 位作者 饶雨舟 李越胜 卢志民 姚顺春 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第4期455-461,共7页

本文基于可调谐半导体激光吸收谱线(TDLAS)技术的直接吸收测量,选用中心工作波长为1 580 nm的DFB激光器,在室温及大气常压条件下检测了模拟烟气中的CO_2浓度;采用去峰拟合法和纯N2线拟合法获得基线后反算出了CO_2的浓度,并将反算结果进... 本文基于可调谐半导体激光吸收谱线(TDLAS)技术的直接吸收测量,选用中心工作波长为1 580 nm的DFB激光器,在室温及大气常压条件下检测了模拟烟气中的CO_2浓度;采用去峰拟合法和纯N2线拟合法获得基线后反算出了CO_2的浓度,并将反算结果进行了对比。结果表明:采用纯N2线拟合法反算出的浓度的最大相对误差为2.64%,均方值为1.69%;采用去拟合法反算出的浓度的最大相对误差为9.81%,均方值为7.81%。以纯N2吸收谱线作基线的纯N2线拟合方法反算出的浓度的准确度较高,可以为CO_2浓度测量的基线选择提供参考。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收谱线技术 直接吸收 CO2测量 光谱分析

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燃烧流场温度二维重建多吸收谱线重建方法

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作者 宋俊玲 饶伟 +1 位作者 王广宇 辛明原 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期93-99,共7页

可调谐半导体激光层析技术可以实现对燃烧流场温度和组分浓度的二维分布测量。提出了一种基于多条吸收谱线组合的燃烧场温度二维重建方法,该方法利用每条吸收谱线对温度的敏感度不同,采取优化组合的方式得到每组吸收谱线对最佳的重建温... 可调谐半导体激光层析技术可以实现对燃烧流场温度和组分浓度的二维分布测量。提出了一种基于多条吸收谱线组合的燃烧场温度二维重建方法,该方法利用每条吸收谱线对温度的敏感度不同,采取优化组合的方式得到每组吸收谱线对最佳的重建温度区域。文中使用四条H2O吸收谱线,模拟了温度在300～1 500 K范围时高斯分布和随机分布温度二维重建,比较了采用双线法和多条吸收谱线组合方法的温度重建结果。结果表明:采用吸收谱线组合方法和双线法的温度重建误差分别为0.039 6和0.095 2,吸收谱线组合方法可以有效提高重建结果质量。在实际工程应用中,当可以提前预估流场温度重建范围的情况,采用文中提出的多条吸收谱线组合方法可以二维重建结果质量。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 二维重建 吸收谱线 燃烧流场 温度

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6038～6052cm^(-1)附近CH_4低温吸收光谱研究 被引量：1

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作者 高伟 王贵师 +2 位作者 陈卫东 张为俊 高晓明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3180-3184,共5页

在CH4吸收光谱测量中,特别是低温吸收光谱测量中,分子吸收谱线的准确性测量十分重要,尤其是将所得的测量参数运用到地球大气以及外星球的遥感探测和模拟。HITRAN数据库中CH4给出的参数并不完整,同时还很不准确。为了对6 038～6 052cm-1... 在CH4吸收光谱测量中,特别是低温吸收光谱测量中,分子吸收谱线的准确性测量十分重要,尤其是将所得的测量参数运用到地球大气以及外星球的遥感探测和模拟。HITRAN数据库中CH4给出的参数并不完整,同时还很不准确。为了对6 038～6 052cm-1波段的CH4低温吸收光谱进行测量,该文采用窄线宽的二极管激光器作为光源,结合自主设计的低温装置,测量了CH4的低能级能量和转动量子数,并与HITRAN 2008进行了对比,同时模拟了线强随温度的变化。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 低温谱线 谱线强度 低能级能量

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1.573μm处CO2高温谱线参数研究

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作者 蔡廷栋 王贵师 +2 位作者 陈卫东 张为俊 高晓明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1463-1467,共5页

在吸收光谱测量,特别是高温光谱测量中,吸收分子谱线参数的准确性非常重要,目前普遍使用的HITRAN/HITEMP2004数据库中给出的各项参数具有一定的不确定性,为了对所选1.573μm处的9条可用于燃烧诊断的CO2谱线参数进行校准,文章采用窄线宽... 在吸收光谱测量,特别是高温光谱测量中,吸收分子谱线参数的准确性非常重要,目前普遍使用的HITRAN/HITEMP2004数据库中给出的各项参数具有一定的不确定性,为了对所选1.573μm处的9条可用于燃烧诊断的CO2谱线参数进行校准,文章采用窄线宽二极管激光器作为光源,结合自行搭建的实验室高温测量系统,记录了300～800 K温度范围内所选谱线的高温吸收光谱,获得了各谱线在相应温度下的谱线强度、空气加宽系数及其温度指数等谱线参数。通过实验结果与HITRAN/HITEMP2004数据库中数据间的对比发现两者之间吻合较好,其中谱线强度相对偏差小于3%,空气加宽系数及其温度指数相对偏差分别小于5%和2%。所有各项参数对以后将要进行的燃烧诊断中的CO2浓度监测会有很大帮助。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 高温谱线 谱线强度 空气加宽系数 温度指数

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基于波长调制光谱技术的多组分气体遥测系统(特邀) 被引量：5

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作者 蒋源 郑睿健 +4 位作者 续新科 任隆样 赵刚 赵延霆 马维光 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期188-197,共10页

为实现对危化品气体泄漏的实时、远距离、非接触性监测,提高监测效率和精度,研制了一种多组分气体激光遥测系统。基于波长调制光谱技术,利用STM32芯片结合自主设计的驱动电路对激光器进行控制,采用不同的调制频率分别提取甲烷、氨气、... 为实现对危化品气体泄漏的实时、远距离、非接触性监测,提高监测效率和精度,研制了一种多组分气体激光遥测系统。基于波长调制光谱技术,利用STM32芯片结合自主设计的驱动电路对激光器进行控制,采用不同的调制频率分别提取甲烷、氨气、乙炔的二次谐波信号,实现混合气体的同步、实时、远距离遥测。采用光强调制幅度归一化的波长调制光谱技术使遥测结果免受回波激光对信号强度的影响。实验测量表明本系统对甲烷、氨气、乙炔的探测下限分别可以达到87 ppm·m、212 ppm·m、12 ppm·m,测量误差小于10%。测量不同距离下的遥测信号,遥测距离至少可达40 m。本系统为激光痕量气体检测研究与应用提供了一种多气体、实时、同步、高灵敏度、远距离、性能稳定的遥测解决方案,能够广泛应用于矿山灾害气体监测预警,危化品场站和运输管网等场合的气体泄漏监测预警。 展开更多

关键词 光谱学 痕量气体检测 多组分气体 可调谐半导体激光吸收光谱 波长调制光谱技术 气体遥测

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