取样光栅滤波的新型光纤甲烷差分检测系统

【摘要】：综合应用取样光纤光栅滤波和改进的差分吸收检测技术,实现了对甲烷气体等距分布的多条近红外吸收线的同时测量,完善了差分吸收技术应用于弱气体检测的理论。基于分子光谱学理论对谱带精细结构的分析,结合取样光纤光栅的梳状滤波思想,以1.66μm附近甲烷泛频(2v3)吸收光谱R支中的R4线为中心,同时对R3、R4和R5三条吸收线进行测量。为消除光源功率波动对测量结果的影响,利用两个同类型的取样光纤光栅实现对气体浓度的差分吸收检测。选用中心波长在R4附近的啁啾光纤光栅作为光学带通滤波器,利用PINPD实现对三条吸收线处光强的同时测量,由比值处理消除光源功率波动对测量结果的影响。通过实验验证了系统的可行性。 【作者单位】： 燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室;燕山大学理学院;
【关键词】： 光纤光学 取样光纤光栅 差分吸收 气体检测 格林气室
【基金】：国家自然科学基金资助项目(60672015) 高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050216006)
【分类号】：TP212
【正文快照】： 甲烷作为重要的易燃易爆气体,是许多工矿企业产生或消耗的气体混合物的主要成分[1],对它实现全光学可靠遥测和监控具有重要意义。现有的接触反应型甲烷检测传感器,选择性及抗干扰性差,为减小环境干扰气体对甲烷测量结果的交叉影响,常采用多传感器信息采集和神经网络算法实现

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