| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-10页 |
| 1 绪论 | 第10-24页 |
| ·研究背景 | 第10页 |
| ·气体检测技术发展现状 | 第10-16页 |
| ·气体传感器技术 | 第11-12页 |
| ·电化学气体检测技术 | 第12页 |
| ·气相色谱分析技术 | 第12-13页 |
| ·热导式气体检测技术 | 第13-14页 |
| ·基于光谱分析的气体检测技术 | 第14-16页 |
| ·基于量子级联激光器的气体光谱检测技术 | 第16-22页 |
| ·量子级联激光器 | 第17-18页 |
| ·基于量子级联激光器的气体检测技术 | 第18-22页 |
| ·论文研究目标和主要研究内容 | 第22-23页 |
| ·研究目标 | 第22页 |
| ·论文主要研究内容 | 第22-23页 |
| ·本章小结 | 第23-24页 |
| 2 基于量子级联激光器的光谱扫描理论与方法 | 第24-36页 |
| ·引言 | 第24页 |
| ·QCL 光谱“红移”的产生 | 第24-25页 |
| ·“红移”现象 | 第24页 |
| ·分布反馈式 QCL 中的光谱“红移” | 第24-25页 |
| ·量子级联激光器的光谱扫描理论分析 | 第25-33页 |
| ·分布反馈式 QCL 的基本工作原理 | 第25-29页 |
| ·DFB-QCL 的光谱扫描模型 | 第29-33页 |
| ·基于 QCL 的光谱扫描实现方法 | 第33-35页 |
| ·基于脉冲电流调谐的 QCL 的光谱扫描系统 | 第33页 |
| ·基于脉冲电流调谐的光谱扫描实现方法 | 第33-34页 |
| ·基于光谱“红移”实现不同波长范围的调谐 | 第34-35页 |
| ·本章小结 | 第35-36页 |
| 3 基于量子级联激光器的气体光谱检测理论与方法 | 第36-48页 |
| ·引言 | 第36页 |
| ·基于光谱分析的气体检测理论 | 第36-39页 |
| ·气体红外吸收光谱 | 第36-37页 |
| ·Beer-Lambert 定律 | 第37-38页 |
| ·Beer-Lambert 定律中的非线性问题及解决方法 | 第38-39页 |
| ·气体光谱检测的定性与定量分析方法 | 第39-42页 |
| ·气体红外光谱定性分析 | 第39-40页 |
| ·气体红外光谱定量分析 | 第40-42页 |
| ·基于量子级联激光器的差分吸收光谱检测技术 | 第42-45页 |
| ·差分吸收光谱检测理论 | 第43-44页 |
| ·基于 QCL 的差分吸收光谱检测系统 | 第44-45页 |
| ·基于 F-P 标准具的频率标定技术 | 第45-46页 |
| ·本章小结 | 第46-48页 |
| 4 基于量子级联激光器的气体光谱分析检测系统 | 第48-74页 |
| ·引言 | 第48页 |
| ·基于量子级联激光器的气体光谱检测系统设计 | 第48-54页 |
| ·系统结构 | 第48页 |
| ·检测系统各模块设计 | 第48-54页 |
| ·系统调试 | 第54-58页 |
| ·激光器驱动与控制调试 | 第54-55页 |
| ·光路调试 | 第55-57页 |
| ·信号获取模块调试 | 第57页 |
| ·系统联机调试 | 第57-58页 |
| ·基于 F-P 标准具的系统频率标定 | 第58-62页 |
| ·系统相对频率标定 | 第58-61页 |
| ·系统绝对频率标定 | 第61-62页 |
| ·系统性能测试与分析 | 第62-72页 |
| ·光谱扫描范围测试 | 第62-65页 |
| ·温度调谐系数测试 | 第65-66页 |
| ·光谱分辨率测试 | 第66-67页 |
| ·吸光度重现性测试 | 第67-69页 |
| ·系统稳定性测试 | 第69页 |
| ·系统灵敏度 | 第69-72页 |
| ·本章小结 | 第72-74页 |
| 5 应用验证实验 | 第74-108页 |
| ·引言 | 第74页 |
| ·甲烷和甲醛的检测实验 | 第74-77页 |
| ·CH4气体检测实验与分析 | 第74-76页 |
| ·H2CO 气体检测实验与分析 | 第76-77页 |
| ·气体红外光谱的定性分析 | 第77-86页 |
| ·CH4吸收光谱的定性分析 | 第77-81页 |
| ·H2CO 吸收光谱的定性分析 | 第81-86页 |
| ·气体红外光谱的定量分析 | 第86-94页 |
| ·CH4气体的定量计算与分析 | 第87-90页 |
| ·H2CO 气体的定量计算与分析 | 第90-94页 |
| ·甲醛（H2CO）光谱参数的实验研究 | 第94-106页 |
| ·谱线非线性效应 | 第94-96页 |
| ·吸收强度 | 第96-100页 |
| ·压力展宽效应 | 第100-103页 |
| ·压力频移效应 | 第103-106页 |
| ·本章小结 | 第106-108页 |
| 6 总结与展望 | 第108-110页 |
| ·总结 | 第108-109页 |
| ·主要创新点 | 第109页 |
| ·主要不足与进一步工作展望 | 第109-110页 |
| 致谢 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-120页 |
| 附录：攻博期间已发表的学术论文 | 第120页 |