可调谐激光二极管吸收光谱残余光强调制补偿技术研究.pdf

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1、第23卷第7期传感技，术学报Vo1．23No．72010年7月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJuly2010StudyontheCompensationTechnologyofRemainingLightIntensityModulationinTDLASLlANGBo，ZHUYong，BAOWeiyi，CHENJunqing，ZHANGJun，CHENJun，1．TheKeyLaboratoryforOptoelectronicTechnology&Systems，EducationMin

2、~tryofChina，ChongqingUniversity，Chongq4ooO3O，China；、＼2．TechnicalCenter。ChongqingSichuanInstrumentComplexCo．Ltd，Chongqing400030，China，Abstract：Theinfluenceoftheremainingintensitymodulationonsecondharmonicdetectionanddigitalsignalpro-cessingintunablediodelaserabsorption

3、spectroscopysystemwasanalyzed．Asynchronouscompensationmethodwasputforwardandanexperimentalsetupbasedonthevariableopticalattenuator(MEMSVOA)wasputup．TheexperimentalresultshowsthatwiththesynchronouscompensationoftheVOA，theremainingintensitymodulationlevelwasdroppeddownt

4、o1／20ofitsoriginalleve1．andabout60％ofthesecondharmonicdistortionwasre—moved．Thefeasibilityofthissynchronouscompensationmethodwastentativelydemonstratedbyourexperiments．Keywords：absorptionspectroscopy；remaininglightintensitymodulation；attenuator；compensationEEACC：7220可

5、调谐激光二极管吸收光谱残余光强调制补偿技术研究木梁波，朱永，鲍伟义，陈俊清，张军，陈俊／1．重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，重庆400030；、＼2．重庆四联集团技术中心，重庆401121／摘要：分析了可调谐激光二极管吸收光谱仪器中残余光强幅度调制对谐波探测和全数字化信号处理的影响；搭建了基于电压可调谐光强衰减器(MEMSVOA)的光强残余幅度调制的补偿实验系统平台；实验结果表明，本补偿装置可以把残余光强调制降低到补偿前的1／20，并将其带来的二次谐波线型畸变降低60％以上；初步证实了利用本方法消除二次谐波畸变并实现全数字

6、化处理的可行性。关键词：吸收光谱；残余光强调制；衰减器；补偿中图分类号：TN247文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)07—0939—05大气污染日益成为人类面临的严重环境问题。人电流呈线性变化，在波长调制的同时也引入了光高消耗、高排放工矿企业在生产过程中所排放的煤强的调制，由此产生的残余光强调制信号¨“作为烟、粉尘及有害化合物为能源利用效率的重要指谐波探测的主要背景信号严重地影响弱吸收信号的标J，因此，对这些气体的浓度进行准确、快速的探测¨。具体而言，引入光强余弦调制，增加了探在线测量监测则显得尤为重要。相比各

7、种气体测的奇次谐波成份，使检测到的二次谐波信号不对检测技术J，可调谐二极管激光吸收光谱技术_5]称导致线型的畸变，给检测造成了一定的误差；其(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)具有次，吸收信号非常微弱，与余弦调制光强噪声相差恶劣环境适应性强，精度高，响应快，可同时检测多3～4个数量级，不易检测；如前端信号放大后直接种气体参数等优点，已经被广泛应用于环境监测、大采用A／D处理，则需要采用位数很高的A／D芯片气科学、痕量分析、光谱测量等领域"J。来保证测量精度，这也对实现全数字化信号解调的

8、目前采用的可调谐激光二极管通过注入电流改电路设计提出了更高的要求。变波长实现对激光波长的调制，但输出光强也随注针对以上两个问题，本文分析了残余光强调制项目来源：国家“863”计划项目资助(2006AA040311)收稿日期：2010一O1—20修改