采用VCSEL激光光源的TDLAS甲烷检测系统的研制

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	采用VCSEL激光光源的TDLAS甲烷检测系统的研制
	王彪 ; 鹿洪飞 ; 李奥奇 ; 陈越 ; 戴童欣 ; 黄硕 ; 连厚泉
刊名	红外与激光工程
	2020-04-25
卷号	49 期号:04 页码:131-137
关键词	VCSEL激光器低功率 TDLAS WMS 甲烷浓度检测
英文摘要	相比于使用DFB边发射激光器,采用VCSEL激光器作为检测光源的TDLAS激光气体检测系统,具有功耗低的优点。针对低功率下的TDLAS气体检测信号特点,结合VCSEL激光光源调制特性,自主开发了VCSEL激光器驱动模块、信号采集及处理模块,采用波长调制光谱(WMS)技术研制出了一套低功率甲烷(CH_4)气体检测系统。选择了1653.7 nm附近CH_4分子的吸收峰作为吸收谱线,采用锁相放大器提取二次谐波(2f)信号。实验研究了不同浓度的CH_4检测的响应情况,记录2f信号的峰峰值并进行线性拟合,线性度为0.999 8。该检测系统在50～500 ppmv范围内,检测精度优于10%,检测下限为10 ppmv。对250 ppmv的CH_4持续检测10 h,数值波动小于±2.4%。引入Allan偏差分析,初始积分时间为1 s时,Allan偏差为9.9 ppmv;积分时间达到359 s时,Allan偏差为0.06 ppmv,表征了系统良好的稳定度。
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内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/64005]
专题	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
作者单位	1.中国科学技术大学 2.中国科学院大学 3.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	王彪,鹿洪飞,李奥奇,等. 采用VCSEL激光光源的TDLAS甲烷检测系统的研制[J]. 红外与激光工程,2020,49(04):131-137.
APA	王彪.,鹿洪飞.,李奥奇.,陈越.,戴童欣.,...&连厚泉.(2020).采用VCSEL激光光源的TDLAS甲烷检测系统的研制.红外与激光工程,49(04),131-137.
MLA	王彪,et al."采用VCSEL激光光源的TDLAS甲烷检测系统的研制".红外与激光工程 49.04(2020):131-137.