| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第8-10页 |
| 1.2 常用气体浓度测量方法 | 第10-11页 |
| 1.2.1 不分光红外线气体分析法 | 第10页 |
| 1.2.2 气相色谱法 | 第10页 |
| 1.2.3 汞置换法 | 第10-11页 |
| 1.2.4 电化学法 | 第11页 |
| 1.2.5 可调谐半导体激光吸收光谱法 | 第11页 |
| 1.3 TDLAS 技术的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.4 主要内容和论文结构 | 第12-14页 |
| 1.4.1 本文研究主要内容 | 第12-13页 |
| 1.4.2 本文的结构安排 | 第13-14页 |
| 2 吸收光谱技术理论基础 | 第14-28页 |
| 2.1 气体分子的选择吸收理论 | 第14页 |
| 2.2 光谱线的线型函数 | 第14-15页 |
| 2.3 光谱线展宽机理 | 第15-21页 |
| 2.3.1 均匀加宽 | 第16-18页 |
| 2.3.2 非均匀加宽 | 第18-20页 |
| 2.3.3 综合加宽 | 第20-21页 |
| 2.4 朗伯-比尔定律 | 第21-22页 |
| 2.5 吸收谱线的强度 | 第22-23页 |
| 2.6 吸收谱线的选择 | 第23-26页 |
| 2.6.1 HITRAN 数据库 | 第23页 |
| 2.6.2 一氧化碳吸收谱线的选择 | 第23-26页 |
| 2.7 本章小结 | 第26-28页 |
| 3 TDLAS 基本原理及系统设计 | 第28-46页 |
| 3.1 调制光谱技术和谐波检测原理 | 第29-31页 |
| 3.1.1 调制光谱技术 | 第29-30页 |
| 3.1.2 谐波检测原理 | 第30-31页 |
| 3.2 可调谐半导体激光吸收光谱技术系统整体设计 | 第31-32页 |
| 3.3 系统光源 | 第32-35页 |
| 3.3.1 可调谐半导体激光器的分类及实验光源的选择 | 第32-35页 |
| 3.4 FPGA 控制模块设计 | 第35-44页 |
| 3.4.1 数据采集存储模块 | 第36-40页 |
| 3.4.2 波形产生模块 | 第40-44页 |
| 3.5 系统信号处理模块设计 | 第44页 |
| 3.6 本章小结 | 第44-46页 |
| 4 TDLAS 系统信号分析与处理 | 第46-66页 |
| 4.1 TDLAS 气体浓度计算原理 | 第46-50页 |
| 4.2 TDLAS 系统气体浓度反演算法 | 第50-60页 |
| 4.2.1 不同计算方法线性度分析 | 第50-55页 |
| 4.2.2 拟合方式分析选择 | 第55-58页 |
| 4.2.3 滤波算法 | 第58-60页 |
| 4.3 温度压力补偿算法 | 第60-64页 |
| 4.4 实验数据分析 | 第64-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 总结与展望 | 第66-68页 |
| 5.1 研究工作总结 | 第66-67页 |
| 5.2 研究工作展望 | 第67-68页 |
| 致谢 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 附录 | 第74页 |
| A. 作者在攻读硕士学位期间发表的论文及专利 | 第74页 |
| B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及获奖目录 | 第74页 |