基于TDLAS的光源驱动及信号检测技术研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-16页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 气体监测的研究现状 | 第12页 |
| 1.3 可调谐激光吸收光谱技术的特点及应用 | 第12-13页 |
| 1.4 TDLAS气体监测研究现状及发展趋势 | 第13-15页 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 | 第15-16页 |
| 第二章 TDLAS气体检测原理及方案 | 第16-28页 |
| 2.1 吸收光谱学原理 | 第16-18页 |
| 2.2 Beer-Lambert定律 | 第18-19页 |
| 2.3 谱线强度 | 第19-20页 |
| 2.4 气体分子吸收谱线线型和展宽 | 第20-21页 |
| 2.5 气体吸收谱线的选择 | 第21-22页 |
| 2.6 可调谐二极管激光吸收光谱技术的原理 | 第22-25页 |
| 2.6.1 直接吸收测量 | 第22-23页 |
| 2.6.2 波长调制-谐波检测 | 第23-25页 |
| 2.7 TDLAS气体检测系统方案 | 第25-26页 |
| 2.8 本章小结 | 第26-28页 |
| 第三章 系统光源的电流源设计 | 第28-44页 |
| 3.1 系统光源的选择 | 第28-29页 |
| 3.2 系统光源驱动的整体设计 | 第29页 |
| 3.3 电流源设计方案 | 第29-34页 |
| 3.3.1 负反馈原理 | 第30-32页 |
| 3.3.2 PID控制原理 | 第32-34页 |
| 3.4 电流源硬件电路设计 | 第34-39页 |
| 3.4.1 电源模块设计 | 第34-35页 |
| 3.4.2 压控恒流电路 | 第35-36页 |
| 3.4.3 控制单元 | 第36-37页 |
| 3.4.4 数模转换设计 | 第37页 |
| 3.4.5 模数转换设计 | 第37-38页 |
| 3.4.6 显示模块 | 第38-39页 |
| 3.5 电流驱动保护设计 | 第39-41页 |
| 3.5.1 限流保护设计 | 第39-40页 |
| 3.5.2 上电保护设计 | 第40页 |
| 3.5.3 软启动设计 | 第40-41页 |
| 3.6 电流源PCB设计 | 第41-42页 |
| 3.7 电流源软件设计 | 第42-43页 |
| 3.8 本章小结 | 第43-44页 |
| 第四章 光源温控设计 | 第44-54页 |
| 4.1 温度控制原理 | 第44-46页 |
| 4.1.1 热敏电阻 | 第44-45页 |
| 4.1.2 热电制冷器 | 第45-46页 |
| 4.2 温度控制芯片LTC1923 | 第46-48页 |
| 4.3 温控模块硬件设计 | 第48-52页 |
| 4.3.1 温度比较电路 | 第48-49页 |
| 4.3.2 控制电路 | 第49-50页 |
| 4.3.3 热电制冷电路 | 第50-51页 |
| 4.3.4 温控模块PCB设计 | 第51-52页 |
| 4.4 温控模块软件设计 | 第52-53页 |
| 4.5 本章小结 | 第53-54页 |
| 第五章 系统信号检测技术研究 | 第54-66页 |
| 5.1 光电探测器 | 第54-55页 |
| 5.2 光电前置放大设计 | 第55-57页 |
| 5.3 滤波处理设计 | 第57-60页 |
| 5.3.1 低通滤波电路设计 | 第57-58页 |
| 5.3.2 带通滤波电路设计 | 第58-60页 |
| 5.4 二次谐波信号的提取 | 第60-64页 |
| 5.4.1 锁相放大器原理 | 第60-62页 |
| 5.4.2 锁相放大器设计 | 第62-64页 |
| 5.5 本章小结 | 第64-66页 |
| 第六章 实验测试和分析 | 第66-81页 |
| 6.1 激光器驱动模块稳定性分析 | 第66-67页 |
| 6.1.1 电流源模块稳定性分析 | 第66-67页 |
| 6.1.2 温度控制模块稳定性分析 | 第67页 |
| 6.2 驱动模块实验分析 | 第67-72页 |
| 6.2.1 激光器驱动平台 | 第67-68页 |
| 6.2.2 电流源模块线性度分析 | 第68-69页 |
| 6.2.3 电流源模块稳定性分析 | 第69-70页 |
| 6.2.4 电流源模块精度测试 | 第70-71页 |
| 6.2.5 温度控制稳定性测试 | 第71-72页 |
| 6.2.6 温度控制精度测试 | 第72页 |
| 6.3 DFB激光器输出测试 | 第72-76页 |
| 6.4 前置放大测试 | 第76-77页 |
| 6.5 锁相放大器测试 | 第77-80页 |
| 6.6 误差分析 | 第80页 |
| 6.7 本章小结 | 第80-81页 |
| 第七章 总结 | 第81-83页 |
| 7.1 本文的主要工作 | 第81页 |
| 7.2 本课题的后续研究 | 第81-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
