基于光谱吸收及弱信号检测理论的光纤气体测量系统研究

摘要

与传统采用电导线的气体传感器相比，光纤传感不易受电磁干扰且不存在爆炸的危险。位于泛频和组合频带的甲烷吸收线虽微弱，但借助通信领域成熟的光源和探测器件，适于进行光纤传感。综合运用棱镜气室与谐波检测技术，由步进电机调节气室内有效吸收光程，构建了适用于宽广浓度范围内的光纤甲烷检测系统;应用取样光纤光栅滤波和改进的差分吸收检测技术，实现了对甲烷气体等距分布的多条近红外吸收线的同时测量，完善了差分吸收技术应用于弱气体检测的理论。 论文以光纤甲烷测量系统为研究目标，对其实现方式及关键技术进行了研究，并通过实验证实了上述方案的可行性。