基于可调谐激光器的酒精气体浓度遥测方法技术

一种基于可调谐激光器的酒精气体浓度的遥测方法，包括如下步骤：控制器分别调谐可调谐激光器和光电探测器的工作温度至一预定数值；控制器输出非均匀偏置电流，周期性调谐可调谐激光器的输出波长；控制器记录光电探测器的光电流信号；控制器寻找酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长信号的位置；光电流信号曲线是否同时包含酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长，如是，进行下一步，如否，返回步骤1；光电流信号曲线与控制器记录的背景信号曲线相除，得到无背景信号干扰的酒精信号吸收曲线；根据无背景信号干扰的酒精信号吸收曲线中酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长处的电流信号值，计算酒精气体浓度，完成检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体传感、光电子、光谱学
，特别涉及一种基于可调谐激光器的酒精气体浓度遥测方法。
技术介绍
饮酒驾驶引起的道路交通事故在各类交通事故中占有极大的比重。目前，各国普遍采用检测血液、呼气中酒精浓度的方法来判定司机是否存在酒后驾驶行为。血液酒精浓度检测方法需要在医院、法医室等专业机构进行，时间较长，设备昂贵，费用也较高，对道路交通现场和车载使用可操作性不强。因此，在交管部门的实际道路执法过程中一般采用呼气酒精浓度检测方法。但这种方法也有很大的局限性：阻碍交通，浪费时间，成本开销大，只能对选定的车辆进行检查，效率低，并且需要交警的参与和驾驶员的配合。还有一种重要的检测方法是红外激光吸收光谱检测技术，根据所用激光器波长不同有近红外和中红外两种。近红外波段一般采用波长为1392nm的可调谐半导体激光器作为光源，酒精分子在该波段有一个较弱的尖锐特征吸收峰作为甄别特征，但由于酒精分子在该波段的吸收强度较弱，而且该波段附近存在很强水汽特征吸收峰，在应用中，酒精分子的吸收信号受到水汽的干扰，检测灵敏度非常低，无法达到执法检测要求。中红外波段常采用波长为3390nm、3490nm、2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可调谐激光器的酒精气体浓度的遥测方法，所述的遥测方法采用的硬件结构包括控制器、可调谐激光器、光电探测器、反射镜及显示器，该遥测方法包括如下步骤：步骤1：控制器分别调谐可调谐激光器和光电探测器的工作温度至一预定数值；步骤2：控制器输出非均匀偏置电流，周期性调谐可调谐激光器的输出波长，使可调谐激光器的输出波长在一个调谐周期内同时包含酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长；步骤3：控制器记录光电探测器的光电流信号；步骤4：控制器寻找酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长信号的位置；步骤5：光电流信号曲线是否同时包含酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长，如是，进行下一步，如否，返回步骤1；步...

【技术特征摘要】
1.一种基于可调谐激光器的酒精气体浓度的遥测方法，所述的遥测方法采用的硬件结构包括控制器、可调谐激光器、光电探测器、反射镜及显示器，该遥测方法包括如下步骤：步骤1：控制器分别调谐可调谐激光器和光电探测器的工作温度至一预定数值；步骤2：控制器输出非均匀偏置电流，周期性调谐可调谐激光器的输出波长，使可调谐激光器的输出波长在一个调谐周期内同时包含酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长；步骤3：控制器记录光电探测器的光电流信号；步骤4：控制器寻找酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长信号的位置；步骤5：光电流信号曲线是否同时包含酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长，如是，进行下一步，如否，返回步骤1；步骤6：光电流信号曲线与控制器1记录的背景信号曲线相除，得到无背景信号干扰的酒精信号吸收曲线；步骤7：根据无背景信号干扰的酒精信号吸收曲线中酒精特征吸收峰波长和平坦吸收区参考波长处的电流信号值，计算酒精气体浓度，完成检测。2.根据权利要求1所述的基于可调谐激光器的酒精气体浓度遥测方法，其中该可调谐激光器的输出波长位于酒精特征吸收峰的3345nm处，且输出波长的调谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：高慧，王辉，谢亮，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11