激光氣體分析儀測(cè)量技術(shù)說(shuō)明
調(diào)制光譜檢測(cè)技術(shù)
調(diào)制光譜檢測(cè)技術(shù)是一種被*廣泛應(yīng)用的可以獲得較高檢測(cè)靈敏度的TDLAS技術(shù)。它通過(guò)快速調(diào)制激光頻率使其掃過(guò)被測(cè)氣體吸收譜線(xiàn)的定頻率范圍，然后采用相敏檢測(cè)技術(shù)測(cè)量
被氣體吸收后透射譜線(xiàn)中的諧波分量來(lái)分析氣體的吸收情況。
調(diào)制類(lèi)方案有外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制兩種，激光氣體分析儀外調(diào)制方案通過(guò)在半導(dǎo)體激光器外使用電光調(diào)制器等來(lái)實(shí)現(xiàn)激光頻率的調(diào)制，內(nèi)調(diào)制方案則通過(guò)直接改變半導(dǎo)體激光器的注入工作電流來(lái)實(shí)現(xiàn)激光頻率的調(diào)制。由于使用的方便性，內(nèi)調(diào)制方案得到更為廣泛的應(yīng)用，下面簡(jiǎn)單描述其測(cè)量原理。
在激光頻率掃描過(guò)氣體吸收譜線(xiàn)的同時(shí)，激光氣體分析儀以一較高頻率正弦調(diào)制激光工作電流來(lái)調(diào)制激光頻率，瞬時(shí)激光頻率可表示為式中，（t）表示激光頻率的低頻掃描；a是正弦調(diào)制產(chǎn)生的頻率變化幅度；w為正弦調(diào)制頻率。透射光強(qiáng)可以被表達(dá)為下述Fourier級(jí)數(shù)的形式。
諧波分量可以使用相敏探測(cè)器（PSD）來(lái)檢測(cè)。調(diào)制光譜技術(shù)通過(guò)高頻調(diào)制來(lái)顯著降低激光光器噪聲（1/f噪聲）對(duì)測(cè)量的影響，同時(shí)可以通過(guò)給PSD設(shè)置較大的時(shí)間常數(shù)來(lái)獲得很窄帶寬的帶通濾波器，從而有效壓縮噪聲帶寬。因此，調(diào)制光譜技術(shù)可以獲得較好的檢測(cè)靈敏度。
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