采用VCSEL光源的新型TDLAS甲烷气体检测系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-17页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 CH4气体检测方法介绍 | 第10-12页 |
| 1.3 可调谐半导体激光吸收光谱技术 | 第12-13页 |
| 1.4 可调谐垂直腔面发射激光器的特点 | 第13-15页 |
| 1.5 国内外研究现状和发展趋势 | 第15-16页 |
| 1.6 论文主要研究内容 | 第16-17页 |
| 第2章 TDLAS气体浓度检测理论 | 第17-27页 |
| 2.1 气体吸收光谱理论 | 第17-21页 |
| 2.1.1 气体分子红外光谱学理论基础 | 第17-19页 |
| 2.1.2 气体分子吸收光谱的谱线函数和线宽 | 第19-21页 |
| 2.2 比尔朗伯定律 | 第21-22页 |
| 2.3 甲烷气体吸收谱线 | 第22-24页 |
| 2.4 TDLAS气体检测技术 | 第24-26页 |
| 2.4.1 TDLAS-WMS波长调制技术 | 第24-25页 |
| 2.4.2 谐波检测技术 | 第25-26页 |
| 2.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第3章 TDLAS气体检测技术的仿真研究 | 第27-41页 |
| 3.1 气体吸收谱线仿真 | 第27-28页 |
| 3.2 激光器的输出仿真 | 第28-31页 |
| 3.3 气体吸收过程仿真 | 第31-33页 |
| 3.4 谐波检测过程仿真 | 第33-36页 |
| 3.5 硬件平台仿真 | 第36-38页 |
| 3.6 本章小结 | 第38-41页 |
| 第4章 VCSEL型甲烷气体检测系统设计 | 第41-57页 |
| 4.1 可调谐VCSEL激光器的选型 | 第42-43页 |
| 4.2 半导体激光器驱动部分 | 第43-46页 |
| 4.2.1 锯齿波信号发生电路 | 第44页 |
| 4.2.2 正弦波信号发生电路 | 第44-45页 |
| 4.2.3 信号叠加电路 | 第45-46页 |
| 4.2.4 压控恒流源电路 | 第46页 |
| 4.3 半导体激光器温控部分 | 第46-49页 |
| 4.3.1 温度采集部分 | 第47-48页 |
| 4.3.2 TEC制冷器驱动部分 | 第48-49页 |
| 4.3.3 温度反馈算法部分 | 第49页 |
| 4.4 气室及光学结构部分 | 第49-50页 |
| 4.5 光电探测器及预处理部分 | 第50-52页 |
| 4.5.1 光电探测器的选择 | 第50-51页 |
| 4.5.2 光电探测器预处理部分 | 第51-52页 |
| 4.6 锁相放大器部分 | 第52-53页 |
| 4.7 主控电路及数据采集部分 | 第53-55页 |
| 4.7.1 主控芯片及外围电路部分 | 第53-54页 |
| 4.7.2 数据采集部分 | 第54-55页 |
| 4.8 本章小结 | 第55-57页 |
| 第5章 实验结果及分析 | 第57-63页 |
| 5.1 激光器驱动信号测试 | 第57-58页 |
| 5.2 激光器光谱输出测试 | 第58-59页 |
| 5.3 甲烷浓度检测测试 | 第59-61页 |
| 5.4 本章小结 | 第61-63页 |
| 第6章 结论与展望 | 第63-65页 |
| 6.1 结论 | 第63-64页 |
| 6.2 研究展望 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-71页 |
| 致谢 | 第71-73页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第73页 |
