The invention discloses a high sensitive phase demodulation optical fiber gas sensing system, which includes detection light source, anti-reflective index matching liquid, coupler, WDM wavelength division multiplexer A, air inlet, gas absorption cell, air outlet, WDM wavelength division multiplexer B, Faraday rotating mirror A, excitation light source, laser driver with modulation signal, Faraday rotating mirror B, PZT carrier, delay optical fiber, phase-locked amplifier. Large device, photoelectric detector, PGC demodulator. The present invention is a new optical fiber gas sensing method, which changes the phase of another non-characteristic absorption wavelength laser beam propagating on the transmission path by absorbing characteristic wavelength laser of gas, and then correlates the gas concentration with the laser phase change, and obtains the phase change value through the Michelson interferometer PGC demodulation algorithm, so as to realize the gas concentration detection more sensitively. With the PLA with the same frequency as the laser modulation, the gas detection sensitivity of PPB magnitude or even higher can be realized.
【技术实现步骤摘要】
一种高灵敏相位解调光纤气体传感系统
本专利技术涉及一种光纤气体传感器，具体为一种高灵敏相位解调光纤气体传感系统；属于光电检测
技术介绍
光纤气体检测技术是现代传感领域的一项重要技术，能够实现几十公里甚至上百公里的远程在线检测，近几年被广泛关注。光纤气体传感器在各行各业逐渐显示出安全、稳定性高以及抗电磁干扰等显著优势，例如工业过程气体检测、煤矿井下灾害气体远程检测、易燃易爆环境气体检测、核辐射区气体检测等，目前乃至将来都会是被重点关注的重大科学技术之一。光谱吸收法气体检测的基本原理是光对气体的光谱吸收特性(比尔-朗伯定律)，但是大部分气体分子的基频特征吸收谱位于2-14μm中红外波段,而光纤的传输窗口却位于近红外波段，大部分气体的吸收线是泛频吸收，吸收强度较基频吸收低几个数量级。不仅如此，即便是在光纤传输窗口的气体吸收强度也相差甚远，例如CH4气体吸收线强度为10-21，而一氧化碳则仅为10-23，因此，常见光纤气体传感器通常只适合测量吸收强度大的气体种类，很大一部分气体无法有效检测，检测灵敏度更是受到制约。所以，寻找一种既能够有效提高检测灵敏度，又简单可...
【技术保护点】
1.一种高灵敏相位解调光纤气体传感系统，包括探测光源（1）、消反折射率匹配液（2）、耦合器（3）、WDM波分复用器A（4）、入气口（5）、气体吸收池（6）、出气口（7）、WDM波分复用器B（8）、法拉第旋转镜A（9）、激励光源（10）、带调制信号激光器驱动（11）、法拉第旋转镜B（12）、PZT载波器（13）、延迟光纤（14）、锁相放大器（15）、光电探测器（16）、PGC解调器（17），其特征在于：所述信号探测光源（1）连接于耦合器（3），所述WDM波分复用器A（4）连接于耦合器（3），所述消反折射率匹配液（2）连接于WDM波分复用器A（4），所述气体吸收池（6）连接于W...
【技术特征摘要】
1.一种高灵敏相位解调光纤气体传感系统，包括探测光源（1）、消反折射率匹配液（2）、耦合器（3）、WDM波分复用器A（4）、入气口（5）、气体吸收池（6）、出气口（7）、WDM波分复用器B（8）、法拉第旋转镜A（9）、激励光源（10）、带调制信号激光器驱动（11）、法拉第旋转镜B（12）、PZT载波器（13）、延迟光纤（14）、锁相放大器（15）、光电探测器（16）、PGC解调器（17），其特征在于：所述信号探测光源（1）连接于耦合器（3），所述WDM波分复用器A（4）连接于耦合器（3），所述消反折射率匹配液（2）连接于WDM波分复用器A（4），所述气体吸收池（6）连接于WDM波分复用器A（4），所述入气口（5）安装于气体吸收池（6）左侧，所述出气口（7）安装于气体吸收池（6）右侧，所述WDM波分复用器B（8）连接于气体吸收池（6），所述法拉第旋转镜A（9）连接于WDM波分复用器B（8）；所述延迟光纤（14）连接于耦合器（3），所述PZT载波器（13）连接于延迟光纤（14），所述法拉第旋转镜连接于PZT载波器（13）；所述光电探测器（16）连接于耦合器（3），所述PGC解调器（17）连接于光电探测器（16），所述锁相放大器（15）连接于PGC解调器...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵燕杰，李鲁艳，王惠临，陈婷，李爽，陈莹，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37
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