【摘 要】
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以探测和定量为目的的气体传感技术无论在传统工业还是新兴产业中都有着极其重要的应用。基于气体吸收光谱学的光学方法以其非接触,测量范围大等优点被广泛使用。但是基于气
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以探测和定量为目的的气体传感技术无论在传统工业还是新兴产业中都有着极其重要的应用。基于气体吸收光谱学的光学方法以其非接触,测量范围大等优点被广泛使用。但是基于气体吸收的方法都存在吸收信号小,信噪比差,光源与吸收峰的匹配需要校准的缺点。在此基础上开发的传感技术也不得不面对这些困难,从而很难适应现代传感小型化,低成本,便携式等要求。本文将光通信领域成熟的光纤激光器技术和气体吸收谱相结合,寻求解决这一问题的可能性。本文首先开展了对用于气体传感的理想光源的探讨,进而首次提出了使用气体干涉滤波器的光纤激光器。该激光器通过一路有充满目标气体气室的非对称干涉仪,实现了出射峰自动与气体的吸收峰波长上的匹配。同时该技术还实现了出射光谱线形与吸收峰线形的匹配。使得这种光源拥有更高的吸收率和波长漂移下的吸收一致性。其次,我们还首次发现了在光纤激光器中,用宽带滤波器与气体吸收峰相作用,将气体对光的吸收转变为光纤激光器的输出波长测量气体浓度的方法。为低浓度气体测量提供了精度更高,更简单,更廉价的解决方案。
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