A multi gas detection system with wavelength range and wavelength tunable, including fiber laser, acousto-optic modulator, collimator, gas absorption pool, photodetector, spectral signal analysis module, laser drive control module and radio frequency drive system; fiber laser, acoustooptic modulator, collimator, gas absorption The pool and photodetector are set in turn; the optical fiber laser is connected with the output of the laser drive control module and the photodetector is connected with the spectral information analysis module; the radio frequency drive system is connected with the acousto-optic modulator and the spectral signal analysis module; the acoustooptic modulator and the frequency synthesizer are produced, the frequency synthesizers and the spectral signals are divided. Analyze the microprocessor connection in the module. The system has fast analysis speed, fast conversion speed, continuous tuning of the detection laser wavelength, real-time on-line detection and remote transmission analysis monitoring, and the detection stability and accuracy are good; the cost cost is low, and only one tunable laser can be used to test most of the gas components.
【技术实现步骤摘要】
一种波长范围以及波长连续可调谐的多气体检测系统
本专利技术涉及一种用于多种气体检测的系统,采用一种波长范围可连续调谐光纤激光器以及光纤耦合声光调制器组合结构实现波长可连续调谐多气体检测,属于激光气体检测
技术介绍
在气体光谱吸收领域,可调谐二极管激光吸收光谱分析(Tunablediodelaserabsorptionspectroscopy,TDLAS)是一种高灵敏度、高分辨率和快速响应的气体检测技术,广泛用于工业流程中的气体监控、环境大气检测以及科学研究等领域。在对多种气体成分的浓度进行检测时,都希望能够同时测量多种气体成分的光谱吸收线。现有的红外调谐激光器的缺点是调谐范围有限,一般在200cm-1的量级,快速电流调谐宽度约1-2cm-1,在实际的气体检测应用中,通常通过电流调谐方式实现对检测气体光谱吸收线进行快速检测,但是,在现有的可调谐激光器的调谐范围较小,通常不能覆盖所有气体吸收的激光波长;而由于温度调谐无法实现快速调谐,通过对半导体激光器进行温度调谐的方法实现对多条光谱吸收线的检测时,用时较长。实际应用中,一般需要为每种需要检测的气体同工作的多路技术,目前用于多组分检测技术的多路技术可以分为三种,分别是时分多路技术、波分多路技术和分频调制多路技术。时分多路技术是最直接的方法,它是从一系列的激光器中选择出对应测量气体对应波长的测量光束导入到检测光路,顺序检测多种气体的浓度;波分多路技术是将不同波长的激光光束通过波分复用器或者光纤合束器进行组合,组合后的多光束沿相同的光路通过吸收池,初设光束利用分光光学元件进行分光,不同波长的光束在不同方向 ...
【技术保护点】
1.一种波长范围以及波长连续可调谐的多气体检测系统,其特征是:包括光纤激光器、声光调制器、准直器、气体吸收池、光电探测器、光谱信号分析模块、激光驱动控制模块和射频驱动系统;光纤激光器、声光调制器、准直器、气体吸收池和光电探测器依次设置;光纤激光器与激光驱动控制模块的输出端连接,光电探测器与光谱信息分析模块相连;射频驱动系统与声光调制器和光谱信号分析模块连接;声光调制器与频率合成器产生,频率合成器与光谱信号分析模块中的微处理器连接;激光驱动控制模块控制光纤激光器发出的激光波长范围,光纤激光器发出的激光经过声光调制器调制成气体成分对应的波长,然后经准直器导入气体吸收池,再被激光探测器接收,激光探测器将接受的光信号转换成电信号并将电信号传输给光谱信息分析模块,光谱分析模块对接受的电信号进行分析处理,得到与气体浓度相关的电信号,以此来表征气体吸收池中各种组份气体的浓度信息。
【技术特征摘要】
1.一种波长范围以及波长连续可调谐的多气体检测系统,其特征是:包括光纤激光器、声光调制器、准直器、气体吸收池、光电探测器、光谱信号分析模块、激光驱动控制模块和射频驱动系统;光纤激光器、声光调制器、准直器、气体吸收池和光电探测器依次设置;光纤激光器与激光驱动控制模块的输出端连接,光电探测器与光谱信息分析模块相连;射频驱动系统与声光调制器和光谱信号分析模块连接;声光调制器与频率合成器产生,频率合成器与光谱信号分析模块中的微处理器连接;激光驱动控制模块控制光纤激光器发出的激光波长范围,光纤激光器发出的激光经过声光调制器调制成气体成分对应的波长,然后经准直器导入气体吸收池,再被激光探测器接收,激光探测器将接受的光信号转换成电信号并将电信号传输给光谱信息分析模块,光谱分析模块对接受的电信号进行分析处理,得到与气体浓度相关的电信号,以此来...
【专利技术属性】
技术研发人员:李国林,徐建龙,季文海,
申请(专利权)人:中国石油大学华东,
类型:发明
国别省市:山东,37
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