文献类型：期刊文章

作　　者：李彬[1] 刘慧芳[1] 何启欣[1] 翟冰[1] 潘教青[2] 郑传涛[1] 王一丁[1]

机构地区：[1]吉林大学电子科学与工程学院,集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区,吉林长春130012 [2]中国科学院半导体所,材料科学重点实验室,北京100083

出　　处：《光谱学与光谱分析》

基　　金：国家科技支撑计划项目(2013BAK06B04);国家自然科学基金项目(61307124,11404129);吉林省科技发展计划项目(20120707,20140307014SF)资助

年　　份：2016

卷　　号：36

期　　号：1

起止页码：20-26

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20160101768424)、IC、INSPEC、JST、PUBMED、RCCSE、RSC、SCI(收录号：WOS:000368043800005)、SCI-EXPANDED(收录号：WOS:000368043800005)、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：基于可调谐半导体激光吸收光谱技术及波长调制技术,采用波长为1 654nm的分布反馈激光器,结合开放式光学探头以及高灵敏度的铟镓砷光电探测器,研制了近红外甲烷气体检测系统。自主设计研发了分布反馈激光器驱动电路,主要包括模拟PID温度控制电路与电流驱动电路。其中,温度控制电路具有较高的控制精度及稳定性,长时间工作时激光器温度波动小于±0.02℃,温度与激光器波长呈线性变化。温度不变时,改变驱动电流可以使激光器中心波长线性变化,同时还提供了5kHz正弦波和10 Hz锯齿波的调制信号,用于谐波检测。为了提取差分信号的一次谐波及二次谐波,研制了正交锁相放大器,一次谐波和二次谐波的提取误差分别为3.5%和5%。系统中采用的开放式光电探头通过一次反射,使有效吸收光程增加了一倍,达到了40cm。通过对1%~5%的甲烷气体进行检测,成功提取了一次及二次谐波,得到了气体浓度与谐波信号幅值的拟合关系曲线。在更换不同输出波长的激光器后,该系统还具有检测其他气体的能力。

关 键 词：近红外 甲烷检测 分布反馈激光器 波长调制

分 类 号：O657.3]