基于近红外光谱吸收的乙炔光纤传感系统研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 气体检测的背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.1.1 近红外光谱吸收气体传感器的特点及类型 | 第11-12页 |
| 1.1.2 乙炔气体的主要来源和危害 | 第12页 |
| 1.2 高灵敏度光纤气体传感技术的国内外研究动态 | 第12-15页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 | 第15-16页 |
| 第2章 近红外光谱吸收光纤气体传感的理论基础 | 第16-28页 |
| 2.1 光纤气体传感技术的理论依据 | 第16-19页 |
| 2.1.1 气体选择性吸收光谱理论 | 第16页 |
| 2.1.2 光纤气体传感器的检测原理 | 第16-17页 |
| 2.1.3 朗伯-比尔定律 | 第17-19页 |
| 2.2 乙炔气体特征吸收谱线分析 | 第19-21页 |
| 2.2.1 谱线的选择 | 第19-20页 |
| 2.2.2 谱线参数的确定 | 第20-21页 |
| 2.3 波长调制谐波信号分析 | 第21-26页 |
| 2.3.1 气体检测的调制技术 | 第21-22页 |
| 2.3.2 谐波信号分析 | 第22-25页 |
| 2.3.3 谐波信号随调制信号的变化 | 第25-26页 |
| 2.3.4 谐波信号与气体浓度的关系 | 第26页 |
| 2.4 本章小结 | 第26-28页 |
| 第3章 积分腔作为吸收式光纤气体传感器气室 | 第28-38页 |
| 3.1 气室类型及特点 | 第28-30页 |
| 3.1.1 传统透射型气室 | 第28-29页 |
| 3.1.2 高精度反射型气室 | 第29-30页 |
| 3.2 光学谐振腔理论分析 | 第30-36页 |
| 3.2.1 模式理论和离轴入射 | 第30-32页 |
| 3.2.2 积分腔原理 | 第32-34页 |
| 3.2.3 误差及噪声分析 | 第34-36页 |
| 3.3 高精细谐振腔气室 | 第36-37页 |
| 3.4 本章小结 | 第37-38页 |
| 第4章 近红外乙炔气体检测的系统设计 | 第38-55页 |
| 4.1 总体检测方案 | 第38-39页 |
| 4.2 发射模块 | 第39-44页 |
| 4.2.1 激光器的选择 | 第39-41页 |
| 4.2.2 激光器温度稳定电路 | 第41-42页 |
| 4.2.3 光源调制电路 | 第42-43页 |
| 4.2.4 驱动电路 | 第43-44页 |
| 4.3 接收模块 | 第44-52页 |
| 4.3.1 光电探测器 | 第44-45页 |
| 4.3.2 前置放大电路 | 第45页 |
| 4.3.3 带通滤波电路 | 第45-47页 |
| 4.3.4 锁相放大电路 | 第47-50页 |
| 4.3.5 运算单元 | 第50-52页 |
| 4.4 数据处理 | 第52-54页 |
| 4.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第5章 系统测试与结果分析 | 第55-64页 |
| 5.1 检测方案总体概况 | 第55-56页 |
| 5.2 激光器特性测试 | 第56-58页 |
| 5.2.1 激光器中心波长测试 | 第56页 |
| 5.2.2 稳定性测试 | 第56-57页 |
| 5.2.3 驱动信号 | 第57-58页 |
| 5.3 接收部分测试 | 第58-60页 |
| 5.4 检测系统噪声分析 | 第60-63页 |
| 5.4.1 光源噪声分析 | 第60-61页 |
| 5.4.2 光电探测器噪声 | 第61页 |
| 5.4.3 光纤损耗误差 | 第61-62页 |
| 5.4.4 残余幅度调制 | 第62-63页 |
| 5.5 本章小结 | 第63-64页 |
| 结论 | 第64-65页 |
| 参考文献 | 第65-71页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第71-72页 |
| 致谢 | 第72页 |
