光纤传感新突破:波长调制内腔气体传感系统

2 下载量 28 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 2.21MB PDF 举报
"基于波长调制技术的内腔式气体传感研究,通过结合波长调制法和有源内腔法,构建了一个高灵敏度的气体传感系统,特别针对乙炔气体进行了实验,实现了7.5×10^-5的传感灵敏度,并且在检测吸收波长时的绝对误差不超过0.445纳米。" 本文深入探讨了气体传感领域的最新进展,特别是光纤传感中的热门话题。波长调制技术与有源内腔法的结合在提升气体传感灵敏度方面展现出显著效果。文章构建了一个内腔式气体传感系统,该系统利用波长调制法来探测气体的吸收光谱,通过对二次谐波分量的分析,建立了气体浓度与其吸收光谱的关系模型。 在理论与实验的双重验证下,研究人员确定了系统的最佳工作参数。通过提取多条吸收谱线的二次谐波分量并应用平均算法,系统灵敏度得以进一步增强。在对乙炔气体的传感实验中,实现了高达7.5×10^-5的高灵敏度,这一成就对于气体检测至关重要,尤其是在环境监测、工业安全生产等领域。 此外,论文还引入了光纤光栅作为波长参考,构建了系统的波长电压响应曲线,从而精确地测量气体的吸收波长。在乙炔气体传感实验中,检测到的吸收波长的绝对误差不超过0.445纳米,显示了该系统在波长精度上的优秀性能。 关键词涵盖气体传感、灵敏度、吸收波长、波长调制以及有源内腔等关键概念,表明本文主要关注的是这些技术在提高气体传感性能上的应用。这些研究成果不仅对于光学和光纤传感技术的发展具有重要意义,也为未来开发更高级别的气体检测设备提供了理论基础和技术参考。