一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法技术
An optical path length analysis method based on tunable diode laser absorption spectroscopy
The invention provides a method for analysis of optical path length tunable diode laser absorption spectroscopy based on, is characterized by comprising the following steps: 1) according to the ambient temperature calculation of oxygen line Doppler linear width Delta V D; 2) of the measured oxygen spectrum using Voigt linear fitting method to calculate the Lorenz linear width Delta v C the absorbance peak, 3); linear function calculation of Voigt peak with V (V0); 4) press type (I) to calculate the absorption coefficient Kv0 linear center frequency at v0,
【技术实现步骤摘要】
一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法
本专利技术属于光学测量
，特别涉及一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法。
技术介绍
可调谐半导体激光吸收谱(TDLAS)技术因其受气体环境影响小、响应速度快、可靠性高、不会对被测环境造成扰动等突出优点在众多新型测量技术中脱颖而出，受到广泛重视。在TDLAS技术中光程长度是比尔-朗伯定律的基本参数，在实验得到的光谱数据中属于基本变量，其测量精度直接影响到光谱数据中其他变量。比如，在测量气体压强时，光程长度与压强两者呈反比，因而光程长度的测量精度会直接影响到计算出的压强精度。现有的TDLAS光程长度测量方法有以下一种。目前的TDLAS实验中，光程长度通过手工来测量。这种方式导致较大的测量误差，主要问题是：手工测量的长度和光路不重合；在发射端，光束准直镜出光点和镜架平面的长度难以测量；在接收端，光敏元件和传感器外壳平面间的长度难以测量。上述三个问题导致的长度误差可到0.5～1cm的范围，如在50cm的光路进行测量，则会导致1％～2％的误差，这个误差会直接引入到气体参数的测量结果中去。另外，手工测量还面临...
【技术保护点】
一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据环境温度计算氧气谱线多普勒线型宽度ΔνD；2)对实测的氧气谱线采用Voigt线型拟合算法计算洛伦兹线型宽度ΔνC、吸光度峰值，由Beer‑Lambert定律可知吸光度峰值为Kv0·L，其中，Kv0为线型中心频率v0处的吸收系数，L为光程长度；3)计算Voigt线型函数峰值φV(v0)；4)按下式(I)计算线型中心频率v0处的吸收系数Kv0，
【技术特征摘要】
1.一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据环境温度计算氧气谱线多普勒线型宽度ΔνD；2)对实测的氧气谱线采用Voigt线型拟合算法计算洛伦兹线型宽度ΔνC、吸光度峰值，由Beer-Lambert定律可知吸光度峰值为Kv0·L，其中，Kv0为线型中心频率v0处的吸收系数，L为光程长度；3)计算Voigt线型函数峰值φV(v0)；4)按下式(I)计算线型中心频率v0处的吸收系数Kv0，其中，P为气体静压，Xo2为氧气组分浓度，S(T)为谱线线强度，据温度查表得到；5)将步骤2)中得到的吸光度峰值除以步骤4)中计算得到的吸收系数Kv0，即可得到光程长度L。2.根据权利要求1所述的一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法，其特征在于，根据下式(II)计算所述的根据环境温度计算氧气谱线多普勒线型宽度ΔνD，其中，T为气体的绝对温度，M为气体的摩尔分子质量。3.根据权利要求1所述的一种基于可调谐半导体激光吸收谱的光程长度分析方法，其特征在于，所述的对实测的氧气谱线采用的Voigt线型拟合算法为：MartinP.提出的利用Pade逼近V...
【专利技术属性】
技术研发人员：周鑫，蒋廷勇，曾红锦，
申请(专利权)人：中国人民解放军六三六五三部队，
类型：发明
国别省市：新疆,65
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