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基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统技术方案

技术编号:22973364 阅读:118 留言:0更新日期:2019-12-31 22:56
本发明专利技术涉及分子吸收光谱检测技术领域,尤其涉及一种基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,包括信号发生器、可调谐激光器、保偏光纤跳线、基于保偏光纤的相位控制模块、高双折射光纤、准直器、检偏装置、光电探测器和信号采集处理模块,所述保偏光纤跳线由两段保偏光纤以45度夹角熔接而成;本发明专利技术采用的是结合正交偏振模干涉与倏逝场传感法的零背景分子吸收光谱检测方法,同时又利用反馈回路增强了测量光路稳定性。

Zero background laser absorption spectrum detection system based on polarization mode interference of optical fiber

【技术实现步骤摘要】
基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统
本专利技术涉及分子吸收光谱检测
,尤其涉及一种基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统。
技术介绍
目前分子吸收光谱检测技术已被广泛应用于各类物质成分的定性与定量分析,如大气与水体污染物监测、工农业生产过程控制等。在分子吸收光谱检测技术中,可调谐激光吸收光谱检测技术是利用波长可调的窄线宽激光光源实现对气体分子单吸收线精确探测的技术,因而其拥有极高的气体选择性,可在多种分子存在的环境中实现对特定分子的检测。在典型的可调谐激光吸收光谱系统中,使用信号发生器产生扫描信号控制可调谐激光器的输出光扫描待测分子的吸收线,探测光通过探测光路后由探测器接收,后续的信号处理系统将根据探测器的输出信号进一步分析得到待测分子的浓度。信噪比作为上述检测系统中重要的参数,通常与系统检测极限值有直接关系。在吸收光谱技术的众多应用领域中,待测分子吸收所造成的光强变化量远小于原始光强,有效信号表现为叠加在强背景中的微弱变化量,因此测量的本质为从大信号中提取较小的变化量。这类系统的信噪比可表示为:<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,其特征在于:包括信号发生器、可调谐激光器、保偏光纤跳线、基于保偏光纤的相位控制模块、高双折射光纤、准直器、检偏装置、光电探测器和信号采集处理模块,所述保偏光纤跳线由两段保偏光纤以45度夹角熔接而成;所述可调谐激光器输出线偏振光,所述信号发生器产生扫描信号控制可调谐激光器输出线偏振光扫描待测气体的吸收线,然后线偏振光被引入保偏光纤跳线,经由保偏光纤跳线输出的光进入基于保偏光纤的相位控制模块,所述相位控制模块的输出光进入高双折射光纤以实现倏逝场气体吸收,所述高双折射光纤的输出光依次经准直器、检偏装置后进入光电探测器,所述信号采集处理模块对光...

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,其特征在于:包括信号发生器、可调谐激光器、保偏光纤跳线、基于保偏光纤的相位控制模块、高双折射光纤、准直器、检偏装置、光电探测器和信号采集处理模块,所述保偏光纤跳线由两段保偏光纤以45度夹角熔接而成;所述可调谐激光器输出线偏振光,所述信号发生器产生扫描信号控制可调谐激光器输出线偏振光扫描待测气体的吸收线,然后线偏振光被引入保偏光纤跳线,经由保偏光纤跳线输出的光进入基于保偏光纤的相位控制模块,所述相位控制模块的输出光进入高双折射光纤以实现倏逝场气体吸收,所述高双折射光纤的输出光依次经准直器、检偏装置后进入光电探测器,所述信号采集处理模块对光电探测器的输出信号进行分析处理后生成待测气体浓度信息。


2.根据权利要求1所述的基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,其特征在于:所述激光器为分布式反馈激光器、分布布拉格反射激光器、垂直腔面发射激光器、外腔半导体激光器或者量子级联激光器。


3.根据权利要求1所述的基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,其特征在于:所述基于保偏光纤的相位控制模块为缠绕有保偏光纤的压电陶瓷或者安装有保偏光纤的温控模块。


4.根据权利要求1所述的基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,其特征在于:所述高双折射光纤为D型光纤、经腐蚀的熊猫光纤或者裸边孔光纤。


5.根据权利要求1所述的基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸收光谱检测系统,其特征在于:所述检偏装置采用检偏器或者偏振分束器。


6.一种基于光纤偏振模间干涉的零背景激光吸...

【专利技术属性】
技术研发人员:涂郭结
申请(专利权)人:安徽大学
类型:发明
国别省市:安徽;34

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