| 近红外激光二氧化碳传感系统的研制及应用 |
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| 引用本文： | 李亚飞,刘志伟,张天羽,郑传涛,王一丁.近红外激光二氧化碳传感系统的研制及应用[J].光学学报,2020(5):144-150. |
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| 作者姓名： | 李亚飞 刘志伟 张天羽 郑传涛 王一丁 |
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| 作者单位： | 1. 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室;2. 吉林省红外气体传感技术工程研究中心 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划课题(2016YFC0303902)；;国家自然科学基金(61775079,61627823,61960206004)；;吉林省重点科技研发计划项目(20180201046GX,20190101016JH)； |
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| 摘 要： | 采用可调谐激光二极管吸收光谱技术,研制了一种近红外激光二氧化碳(CO2)传感系统。该系统包含中心波长为1572 nm的分布反馈激光器、密集光斑型气室和铟镓砷探测器,利用LabVIEW程序提取二次谐波信号幅值并反演了CO2浓度。为了表征传感器性能,利用该系统开展了气体检测实验。结果显示,当调制深度为0.32 cm-1时,二次谐波信号的幅值最大;在体积分数为0～3%范围内,二次谐波信号的幅值与CO2浓度具有较高的线性度(拟合优度为0.999);当CO2体积分数为0时,连续测试1 h,反演得到的浓度波动范围为-2×10-4～1.17×10-4;当积分时间为297 s时,系统的灵敏度检测下限为2.7×10-6;考虑动态配气时气体的扩散时间,系统的响应时间为40～42 s;连续15 h测量室内大气中CO2浓度,测得的CO2平均体积分数约为(560±46)×10-6
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| 关 键 词： | 激光光学 传感器 红外吸收光谱 可调谐激光二极管吸收光谱 气体检测 |
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