基于可调谐激光吸收光谱技术的气体检测解调系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第10-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 污染气体检测技术存在的问题 | 第11页 |
| 1.3 气体监测的方法 | 第11-12页 |
| 1.4 红外吸收光谱的特点 | 第12-13页 |
| 1.5 红外吸收光谱法的应用 | 第13页 |
| 1.6 可调谐半导体激光吸收光谱技术研究现状 | 第13-15页 |
| 1.7 本论文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第二章 TDLAS技术的原理及解调 | 第16-25页 |
| 2.1 光谱吸收原理 | 第16-19页 |
| 2.1.1 气体分子光谱 | 第16页 |
| 2.1.2 产生红外吸收的条件 | 第16-19页 |
| 2.2 可调谐半导体激光吸收光谱技术的技术原理 | 第19页 |
| 2.3 光谱吸收技术的监测方法 | 第19-24页 |
| 2.3.1 波长调制和谐波检测 | 第20-22页 |
| 2.3.2 浓度反演算法 | 第22-24页 |
| 2.4 本章小结 | 第24-25页 |
| 第三章 可调谐激光吸收光谱技术检测气体系统设计 | 第25-38页 |
| 3.1 系统的光学模块 | 第25-26页 |
| 3.1.1 光源的选择 | 第25-26页 |
| 3.2 传感模块 | 第26-32页 |
| 3.2.1 基于开放气室的气体传感模块 | 第27-30页 |
| 3.2.2 基于光学遥测镜头的气体传感模块 | 第30-32页 |
| 3.3 解调系统光路设计 | 第32-33页 |
| 3.4 光电信号解调电路设计 | 第33-37页 |
| 3.4.1 前置放大(I/V变换)电路设计 | 第33-34页 |
| 3.4.2 主放大电路的设计 | 第34-35页 |
| 3.4.3 带通滤波电路的设计 | 第35-37页 |
| 3.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 第四章 锁相放大模块设计 | 第38-55页 |
| 4.1 锁相放大器实现方案比较 | 第38-39页 |
| 4.2 锁相放大器基本原理 | 第39-40页 |
| 4.3 锁相放大器实现方案 | 第40-51页 |
| 4.3.1 DDS的设计思路及原理 | 第41-46页 |
| 4.3.2 低通滤波器 | 第46-51页 |
| 4.4 锁相放大器的总体设计 | 第51-52页 |
| 4.5 锁相放大器的硬件实现 | 第52-53页 |
| 4.6 本章小结 | 第53-55页 |
| 第五章 解调系统软件设计 | 第55-64页 |
| 5.1 数据采集卡功能及分类 | 第55-57页 |
| 5.2 系统的噪声分析 | 第57-59页 |
| 5.3 平均滤波算法 | 第59-60页 |
| 5.4 上位机软件设计 | 第60-61页 |
| 5.5 上位机监控软件设计 | 第61-63页 |
| 5.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 系统性能分析 | 第64-74页 |
| 6.1 系统实验测试平台 | 第64-65页 |
| 6.2 DFB激光器的性能测量 | 第65-67页 |
| 6.2.1 DFB激光器的温度试验 | 第65-66页 |
| 6.2.2 DFB激光器的电流试验 | 第66页 |
| 6.2.3 DFB激光器的波长标定 | 第66-67页 |
| 6.3 光纤链路的损耗分析 | 第67-68页 |
| 6.4 谐波检测及浓度分析 | 第68-72页 |
| 6.5 系统性能分析 | 第72-73页 |
| 6.5.1 系统重复性 | 第72页 |
| 6.5.2 系统稳定性 | 第72-73页 |
| 6.5.3 系统灵敏度 | 第73页 |
| 6.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第七章 总结与展望 | 第74-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
| 参考文献 | 第77-81页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第81-82页 |
