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激光频率调制吸收光谱测量钻井气样中甲烷^(13)C/^(12)C同位素比 被引量：6
1
作者 张佳民 张向辉 +2 位作者 陈金海 马万云 陈瓞延 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期213-216,共4页
本文利用激光频率调制吸收光谱技术,测量了钻井气样中甲烷^(13)C/^(12)C同位素比。该方法不仅精度较高,而且具有检测限低、光谱分辨率高、样品处理简单和快速测量等优点,可以为油气勘探提供一种有效的辅助手段。
关键词 激光频率调制吸收光谱 测量 钻井气 甲烷 同位素比 油气勘探 化学勘探 碳12 碳13
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基于MHz深度频率调制激光干涉的相位测量技术
2
作者 范习谦 刘河山 +1 位作者 罗子人 张子恒 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第3期622-630,共9页
深度频率调制(DFM)干涉技术是实现空间引力波探测激光干涉测量系统简化的有效方案。当前DFM干涉技术普遍使用kHz级调制,导致激光功率噪声会耦合进入系统,从而增加本底噪声,难以满足高精度空间测量的要求。本文提出将DFM的调制频率提升至... 深度频率调制(DFM)干涉技术是实现空间引力波探测激光干涉测量系统简化的有效方案。当前DFM干涉技术普遍使用kHz级调制,导致激光功率噪声会耦合进入系统,从而增加本底噪声,难以满足高精度空间测量的要求。本文提出将DFM的调制频率提升至MHz量级以减少激光功率噪声的影响。通过深入分析DFM技术原理,采用贝塞尔函数展开、正交解调和推广J1…J4方法设计了DFM干涉相位信号提取方法。基于MHz级信号处理需求,完成了相位测量系统的软硬件构建,并对系统在多种工况下的性能进行测试与评估。测试结果表明:相位测量系统具有良好的线性度和准确度,且在不同工况下,2 mHz~1 Hz频段内的相位噪声均优于2πμrad√Hz,能够满足空间引力波探测的相位测量需求。 展开更多
关键词 激光干涉 深度频率调制 相位测量
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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
3
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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调制转移光谱对激光频率起伏分辨率的影响因素分析及优化方法 被引量：1
4
作者 王越伟 卢飞飞 +1 位作者 侯晓凯 王军民 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期801-809,共9页
采用电光位相调制器对泵浦光进行位相调制,得到射频调制转移光谱(MTS),并研究MTS光谱的类色散信号中心过零点斜率优化问题。通过改变泵浦光的调制频率,泵浦光与探测光的光斑大小,研究MTS光谱信号过零点斜率与二者之间的参数依赖关系,在... 采用电光位相调制器对泵浦光进行位相调制,得到射频调制转移光谱(MTS),并研究MTS光谱的类色散信号中心过零点斜率优化问题。通过改变泵浦光的调制频率,泵浦光与探测光的光斑大小,研究MTS光谱信号过零点斜率与二者之间的参数依赖关系,在泵浦光调制频率为~3.6 MHz(大约是自然线宽的0.69倍)时,得到最佳的MTS光谱信号。最后利用最优的MTS光谱将DL Pro@852 nm激光频率锁定到铯原子D2线(F=4)-(F=5’)循环跃迁,在60 min采样时间内激光频率起伏约为170 kHz,与自由运转时激光器~11 MHz的频率起伏相比,频率起伏得到了显著改善。 展开更多
关键词 调制转移光谱 激光频率鉴别 激光频率稳定 铯原子D2线 循环跃迁 电光位相调制
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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
5
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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基于调制激光光谱吸收的高稳定性气体检测 被引量：1
6
作者 康虎 张夏 +2 位作者 郑世杰 邵犁 冯国英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期145-152,共8页
为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可... 为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可视化仿真工具对气体检测系统进行理论仿真,同时通过搭建的气体检测系统验证仿真结果。结果表明,通过优化扫描信号,提高了检测系统的稳定性,偏差值从0.3%降至0.07%;建立了2次谐波信号均值与气体体积分数的反演模型,线性拟合的相关系数R^(2)=99.99%。此研究为提升TDLAS系统的稳定性和准确性,及实现高稳定气体检测具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 光谱学 波长调制光谱-可调谐二极管激光吸收光谱 呼出气检测 建模仿真
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亚稳态氪原子饱和吸收光谱无调制激光稳频 被引量：3
7
作者 吴仡 蒋蔚 +3 位作者 程存峰 孙羽 成国胜 胡水明(指导) 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期23-27,共5页
利用亚稳态氪原子^2P3／25p[5／2]3-^2P3／25s[3／2]2饱和吸收光谱，分别使用电光调制器相位调制和声光调制器移频调制的方法，结合相敏检测，实现了钛宝石激光器相对于亚稳态氪原子的811．5nm饱和吸收线的频率锁定。由获得的鉴频曲线... 利用亚稳态氪原子^2P3／25p[5／2]3-^2P3／25s[3／2]2饱和吸收光谱，分别使用电光调制器相位调制和声光调制器移频调制的方法，结合相敏检测，实现了钛宝石激光器相对于亚稳态氪原子的811．5nm饱和吸收线的频率锁定。由获得的鉴频曲线以及误差信号估算，激光频率漂移从稳频回路开路时的超过8MHz；减小到回路闭合时的约1MHz，并可实现对激光频率数小时的稳定。该稳频后的激光光源被成功地用于激光冷却亚稳态氪原子各个稳定同位素。 展开更多
关键词 激光技术 激光锁频 饱和吸收光谱 频率调制 氪原子 冷原子
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调制噪声下激光检测气体吸收光谱信号处理研究 被引量：7
8
作者 王迪 倪子颜 +3 位作者 王明吉 吕妍 李玉爽 李栋 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期141-148,共8页
为减小调制噪声背景的干扰,提出了直接吸收光谱激光检测气体浓度反演的三级卷积降噪信号处理方法.以谱线6 612.939cm-1附近氨气分子吸收为例,分析了该降噪方法对氨气浓度反演的有效性.实验结果表明,经三级卷积降噪后的氨气原始吸收谱线... 为减小调制噪声背景的干扰,提出了直接吸收光谱激光检测气体浓度反演的三级卷积降噪信号处理方法.以谱线6 612.939cm-1附近氨气分子吸收为例,分析了该降噪方法对氨气浓度反演的有效性.实验结果表明,经三级卷积降噪后的氨气原始吸收谱线信号整体均方根误差由初始8.53降至1.01,基线扣除归一化得到的氨气光谱吸收率谱线信噪比提高3.3倍;连续5次测量浓度5%标准氨气,反演浓度值平均偏差为0.0743%,相对标准偏差为1.4%,优于原始吸收谱线信号的小波降噪和不降噪处理反演值.采用三级卷积降噪方法预处理原始吸收谱线信号,提高了气体浓度反演精度,可为工业过程高浓度气体激光在线检测提供参考. 展开更多
关键词 激光检测 吸收光谱 调制噪声 降噪 光谱预处理
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基于谱线频率特征的调谐二极管激光吸收光谱参数分析 被引量：3
9
作者 尚侯飞 杜振辉 +4 位作者 高楠 李金义 肖艳军 孟召宗 张宗华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3359-3364,共6页
调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术因其高分辨率、高灵敏度和快速测量等优点在工业生产、环境污染监测等方面受到广泛应用。波长调制光谱(wavelength modulation spectrum,WMS)的二次谐波信号经常用作气体浓度反演的检测信号。TDLAS检... 调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术因其高分辨率、高灵敏度和快速测量等优点在工业生产、环境污染监测等方面受到广泛应用。波长调制光谱(wavelength modulation spectrum,WMS)的二次谐波信号经常用作气体浓度反演的检测信号。TDLAS检测性能与系统参数,如锁相放大器的时间常数、扫描幅度、扫描频率、调制幅度、调制频率等的选取紧密相关,实际测量中各参数的选择多以谱线形态特征为依据,参数之间的关联性未能得到较好体现。由于信号的采样与处理均在频域对谱线产生作用,各参数之间的作用相互关联。然而很少有研究参数对谱线频域的影响,针对此问题,在一定的理论基础上通过实验分别观察各调制参数对二次谐波信号的影响。通过保持其他参数不变,只改变一个参数的方法,得出各个参数对信号线型、频率特征及噪声引入的影响规律,继而分析并验证了多参数联合变化对谱线频带的决定作用。与基于时域特征的传统方法相比,基于谱线频率特征分析一方面具有与谱线信号采集检测处理机理相近的优点,另一方面可以直观得到各参数对主频带的影响和不同频率信号的衰减趋势。总结出基于频率特征的各参数的基本选取方法,以谱线频带和截止频率相互关系为判定标准,截止频率的大小由锁相放大器时间常数决定。通过设置合适的时间常数和扫描参数使信号频带与截止频率相近但不相交,使谱线频带内频率分量不产生衰减,频带外噪声得到最大抑制;再根据锁相放大器的性能和信号信噪比来确定调制参数,使谱线主频幅度最大;最后根据系统需求确定采样率。单周期采样点不变时,低扫描频率时检测精度相对提高但耗时较长;反之,扫描频率提高,速度变快但检测精度下降。通过联合影响规律调整关联参数,减小硬件限制对参数最优值选取造成的影响。可在考虑系统检测需求与硬件条件限制的前提下,通过参数选择得到最优二次谐波信号,为此技术的实际应用提供了参数优化的实验依据与参考方法。 展开更多
关键词 调制参数 频域分析 调谐二极管激光吸收光谱 参数选择
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铷原子饱和吸收光谱与偏振光谱对780nm半导体激光器稳频的比较 被引量：9
10
作者 王杰 高静 +2 位作者 杨保东 张天才 王军民 《中国光学》 EI CAS 2011年第3期305-312,共8页
将激光频率锁定于合适的参考频率,可以有效地抑制激光器的频率起伏。本文采用铷原子D2线超精细跃迁线的饱和吸收光谱和偏振光谱分别获得鉴频曲线,通过电子伺服系统将频率校正信号负反馈到780 nm光栅外腔反馈半导体激光器外腔的压电陶瓷... 将激光频率锁定于合适的参考频率,可以有效地抑制激光器的频率起伏。本文采用铷原子D2线超精细跃迁线的饱和吸收光谱和偏振光谱分别获得鉴频曲线,通过电子伺服系统将频率校正信号负反馈到780 nm光栅外腔反馈半导体激光器外腔的压电陶瓷上的方法对激光器进行稳频。介绍了两种方法的基本原理和实验方案。与激光器自由运转300s时激光器典型的频率起伏约6.6 MHz相比,采用饱和吸收光谱和偏振光谱进行稳频,运转300 s时激光器典型的残余频率起伏分别约为1.5 MHz和0.6 MHz。分析表明,饱和吸收光谱稳频采用了相敏检波技术,需要对激光器进行频率调制,带来了额外的频率噪声,而偏振光谱稳频则是一种完全无频率调制的稳频方案。 展开更多
关键词 偏振光谱 饱和吸收光谱 激光稳频 无频率调制 铷原子气室
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利用可调谐半导体激光吸收光谱法同时在线监测多组分气体浓度 被引量：58
11
作者 张志荣 夏滑 +2 位作者 董凤忠 庞涛 吴边 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2771-2777,共7页
由于线宽窄,可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)一般情况下只能对一种气体进行检测。为了实现多气体同时或近同时在线检测,本文以1 578nm-H2S和1 747nm-HCl混合气体同时在线监测为例,研究了3种检测方法:(1)同频10kHz正弦波和两路同频3... 由于线宽窄,可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)一般情况下只能对一种气体进行检测。为了实现多气体同时或近同时在线检测,本文以1 578nm-H2S和1 747nm-HCl混合气体同时在线监测为例,研究了3种检测方法:(1)同频10kHz正弦波和两路同频30Hz不同步的分时锯齿信号法;(2)同频10kHz正弦和30Hz锯齿信号的光开关检测法;(3)多频(10kHz和20kHz正弦信号)正弦调制法。实验结果表明:分时锯齿信号法除幅值略有微小变化外,在使用前后对测试结果影响很小;光开关法在切换过程瞬间会略有不稳定,但不影响后期的浓度反演;多频正弦法的信噪比和抗干扰能力均有所提高,进行HCl探测和H2S探测时,信噪比在激光器关闭和打开情况下分别提高了0.95倍和3.17倍。以上3种方法操作简单,可以方便地实现多气体组分的同时在线监测,提高了TDLAS仪器的竞争力。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) 多组分气体 分时锯齿信号 光开关 多频正弦调制
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利用可调谐半导体激光吸收光谱技术对燃烧环境中的CO在线测量 被引量：11
12
作者 王超 王飞 +4 位作者 邢大伟 张海丹 吴奇 岑可法 严建华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期176-180,共5页
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,选用2.3,μm附近的R(30)吸收谱线,利用波长调制技术分别对高温管式炉炉中标定的CO/N2气体和自制燃油炉燃烧烟气中CO体积分数进行测量.引入激光强度影响系数Tr(t)对实验结果进行修正,以排除激光强度变... 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,选用2.3,μm附近的R(30)吸收谱线,利用波长调制技术分别对高温管式炉炉中标定的CO/N2气体和自制燃油炉燃烧烟气中CO体积分数进行测量.引入激光强度影响系数Tr(t)对实验结果进行修正,以排除激光强度变化所造成的干扰.结果表明,实验验证了R(30)谱线在1,200,K以下,随着温度的上升谱线强度上升,更有利于高温下CO测量.测量CO体积分数变化趋势与燃烧工况相符,并且与其他测量仪器所测结果一致,谱线R(30)应用于工业现场中燃烧环境下的CO测量具有一定的可行性. 展开更多
关键词 光学测量 可调谐半导体激光吸收光谱 燃烧 波长调制 CO
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可调谐二极管激光吸收光谱技术参数选择及优化 被引量：8
13
作者 高楠 杜振辉 +3 位作者 唐邈 杨杰文 杨春梅 汪曣 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3174-3178,共5页
可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)系统性能受调制参数,如调制度、调制频率、扫描幅度及扫描频率影响,实际测量中各参数不存在明确的选择依据。针对此问题,文章在一定的理论基础上通过实验分别观察各调制参数对二次谐波信号的影响,... 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)系统性能受调制参数,如调制度、调制频率、扫描幅度及扫描频率影响,实际测量中各参数不存在明确的选择依据。针对此问题,文章在一定的理论基础上通过实验分别观察各调制参数对二次谐波信号的影响,通过分析检测信号的特征,如幅值、信噪比、对称性及峰宽得出其变化规律,总结出在不同系统功能和需求下系统各调制参数的优化依据及方法。系统在计算浓度和温度时应优先考虑幅值和信噪比,从而使调制度达到最佳值,调制频率和扫描频率取较小值;在线形推导压强时优先考虑信号的对称性和峰宽,根据计算的具体要求确定调制参数;扫描幅度的确定以得到完整谐波信号为准;再根据系统的速度和精度需求调整扫描频率。该研究为此类系统工作状态的确定提供了实验依据。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 调制参数 二次谐波信号 参数选择
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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
14
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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可调谐激光吸收光谱技术应用于高温环境下CO的测量 被引量：8
15
作者 姚华 王飞 +4 位作者 许婷 姜治深 池涌 严建华 岑可法 《热力发电》 CAS 北大核心 2011年第11期42-45,51,共5页
基于可调谐二极管激光吸收谱线(TDLAS)技术和波长调制技术(WMS),选用2 302.12nm处的吸收谱线,在1 000K高温环境下对CO浓度进行测量。结果表明:直接测量法最大误差小于5%;WMS技术测量最大误差小于3%,单位光程的最小探测极限可达20×1... 基于可调谐二极管激光吸收谱线(TDLAS)技术和波长调制技术(WMS),选用2 302.12nm处的吸收谱线,在1 000K高温环境下对CO浓度进行测量。结果表明:直接测量法最大误差小于5%;WMS技术测量最大误差小于3%,单位光程的最小探测极限可达20×10-6,两种方法的拟合曲线系数均大于0.99。其中,WMS方法可有效地抑制低频噪音,提高系统的灵敏度,测量值更接近于实际值。 展开更多
关键词 激光吸收光谱 CO测量 波长调制 二次谐波 高温
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可调谐半导体激光吸收光谱甲烷浓度监测系统 被引量：14
16
作者 蒋亚龙 蔡霆力 祝玉泉 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第3期265-271,共7页
以中心波长为1 650 nm的激光光源作为探测光源,并结合波长调制光谱以及谐波探测技术,设计了一套基于TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱)技术的CH4气体浓度探测系统。结合长光程测量池,以浓度为99.999%的高纯N2为背景气体,对8种浓度的CH4... 以中心波长为1 650 nm的激光光源作为探测光源,并结合波长调制光谱以及谐波探测技术,设计了一套基于TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱)技术的CH4气体浓度探测系统。结合长光程测量池,以浓度为99.999%的高纯N2为背景气体,对8种浓度的CH4气体进行了测量,利用配置的101×10?6 CH4气体对系统进行了稳定性测量,并利用软件对天然气管道单点泄漏时的CH4浓度分布进行了模拟。实验验证了系统对CH4能够很好响应并且具有较好的线性关系,系统长时间运行稳定可靠,可以用于对煤矿、天然气站等场所进行现场检测。 展开更多
关键词 可调谐激光吸收光谱 谐波检测 波长调制
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基于空心光波导的激光吸收光谱氨气传感器 被引量：9
17
作者 杜振辉 张哲远 +2 位作者 李金义 熊博 甄卫萌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2669-2673,共5页
空心光波导(hollow waveguide,HWG)可以同时传输红外激光和目标气体,是激光气体传感器中的新型气体池,具有体积小、响应速度快的特点。基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,以空心光波导为气体池,研制了氨气激光传感器。采用波长... 空心光波导(hollow waveguide,HWG)可以同时传输红外激光和目标气体,是激光气体传感器中的新型气体池,具有体积小、响应速度快的特点。基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,以空心光波导为气体池,研制了氨气激光传感器。采用波长调制光谱(wavelength modulation spectroscopy,WMS)技术,同时解调气体吸收的一次谐波(1f)和二次谐波(2f)信号,通过1f归一化2f信号实现免校准(calibrationfree)测量。利用标准气体进行验证实验,结果表明,传感器的响应线性度R^2为0.999 8,响应时间24 s。Allan方差结果表明积分时间18 s时检测限为26 ppbv。该传感器可以用于空气中痕量氨气的快速、高灵敏检测。 展开更多
关键词 激光气体传感器 空心光波导 调谐激光吸收光谱(TDLAS) 氨气(NH_3) 波长调制光谱 免校准
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可调谐激光吸收光谱一次谐波法测量CO_2温度 被引量：4
18
作者 张可可 齐勇 +1 位作者 付晓 苗斌 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第12期88-90,共3页
研究基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的温度测量方法。选取6241．402828cm、6242．672190cm。处的2条二氧化碳谱线进行分析，应用一次谐波幅值信号完成CO2气体温度的测量。实验结果表明：在200～1000K范围内，温度测量的准确性在... 研究基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的温度测量方法。选取6241．402828cm、6242．672190cm。处的2条二氧化碳谱线进行分析，应用一次谐波幅值信号完成CO2气体温度的测量。实验结果表明：在200～1000K范围内，温度测量的准确性在±3．2％以内。该温度测量方法仅需检测一次谐波信号，系统结构简单，并可消除光强波动对温度测量产生的影响。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 温度测量 波长调制 一次谐波
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多光程吸收的频率调制光谱 被引量：5
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作者 谷怀民 Alan Zhang 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1013-1016,共4页
采用可连续调谐的半导体二极管激光器作探测光源 ,将多光程吸收光谱技术、频率调制光谱技术和相敏检波技术相结合 ,建立了一套具有高检测灵敏度和分辨率的测量气态分子光谱和进行微量分析的研究装置 并利用该装置研究了动态分压强为 4 ... 采用可连续调谐的半导体二极管激光器作探测光源 ,将多光程吸收光谱技术、频率调制光谱技术和相敏检波技术相结合 ,建立了一套具有高检测灵敏度和分辨率的测量气态分子光谱和进行微量分析的研究装置 并利用该装置研究了动态分压强为 4 0Pa和 12 0Pa时 ,H2 O分子在74 6 2cm- 1和 74 73cm- 1附近的近红外吸收光谱 ,检测灵敏度远高于传统吸收光谱技术 ,为气态分子的光谱研究和微量分析提供了一种高灵敏度的光谱检测方法 . 展开更多
关键词 多光程吸收光谱 频率调制光谱 相敏探测 可调谐二极管激光器 水蒸气分子
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基于可调谐半导体激光吸收光谱的CO检测仪设计 被引量：2
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作者 张淋江 崔先雨 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期54-56,共3页
为了能够实时检测出矿井下一氧化碳(CO)浓度,减少煤矿中毒事件,设计了采用可调谐半导体激光器的CO检测仪。采用波长调制光谱(WMS)与可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)相结合的气体检测技术,将检测信号从低频区域搬到高频区域,然后采用相... 为了能够实时检测出矿井下一氧化碳(CO)浓度,减少煤矿中毒事件,设计了采用可调谐半导体激光器的CO检测仪。采用波长调制光谱(WMS)与可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)相结合的气体检测技术,将检测信号从低频区域搬到高频区域,然后采用相关技术完成谐波信号的提取,从而检测出CO浓度。实验结果表明,检测下限达到12ppm,能够检测矿井下CO浓度。 展开更多
关键词 一氧化碳 波长调制光谱 可调谐二极管激光吸收光谱 谐波信号
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