淺析激光氣體分析儀的調(diào)制光譜檢測技術(shù)
更新時(shí)間:2022-08-15 點(diǎn)擊次數(shù):1083
今天小編給大家講講
激光氣體分析儀的調(diào)制光譜檢測技術(shù):
調(diào)制光譜檢測技術(shù)是一種被z廣泛應(yīng)用的可以獲得較高檢測靈敏度的TDLAS技術(shù)。它通過快速調(diào)制激光頻率使其掃過被測氣體吸收譜線的定頻率范圍,然后采用相敏檢測技術(shù)測量被氣體吸收后透射譜線中的諧波分量來分析氣體的吸收情況。
調(diào)制類方案有外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制兩種,外調(diào)制方案通過在半導(dǎo)體激光器外使用電光調(diào)制器等來實(shí)現(xiàn)激光頻率的調(diào)制,內(nèi)調(diào)制方案則通過直接改變半導(dǎo)體激光器的注入工作電流來實(shí)現(xiàn)激光頻率的調(diào)制。由于使用的方便性,內(nèi)調(diào)制方案得到更為廣泛的應(yīng)用,下面簡單描述其測量原理。
在激光頻率掃描過氣體吸收譜線的同時(shí),以一較高頻率正弦調(diào)制激光工作電流來調(diào)制激光頻率,瞬時(shí)激光頻率可表示為式中,(t)表示激光頻率的低頻掃描;a是正弦調(diào)制產(chǎn)生的頻率變化幅度;w為正弦調(diào)制頻率。透射光強(qiáng)可以被表達(dá)為下述Fourier級數(shù)的形式。
諧波分量可以使用相敏探測器(PSD)來檢測。調(diào)制光譜技術(shù)通過高頻調(diào)制來顯著降低激光光器噪聲(1/f噪聲)對測量的影響,同時(shí)可以通過給PSD設(shè)置較大的時(shí)間常數(shù)來獲得很窄帶寬的帶通濾波器,從而有效壓縮噪聲帶寬。因此,調(diào)制光譜技術(shù)可以獲得較好的檢測靈敏度。
以上就是今天小編給大家分享的激光氣體分析儀知識,希望對大家有所幫助!