主权项 |
一种基于光子晶体槽波导的多组分气体浓度测量方法,包括传感单元、信号处理单元以及连接它们的光纤链路和计算机系统,所述的传感单元包括激光器1、气室3、电流控制系统13以及信号发生器11,其特征在于:所述的激光器1的工作波长为1565nm至1575nm;所述的气室3是由光子晶体槽波导构成的,可通过在最靠近空气槽的第一排和第二排空气孔中分别填充不同折射率的液体来优化光子晶体槽波导的慢光特性,实现群折射率为150的慢光,而填充不同折射率的液体时,慢光的工作波长可在1564nm至1574nm范围内调节,使其对应于不同种类气体的吸收波长,实现多组分气体浓度的测量,此外,光子晶体槽波导的慢光特性还不受空气孔半径制备误差的影响;所述的信号处理单元11包括一个探测器5和一个锁相放大器7;电流控制系统13受到信号发生器11发出的正弦电信号的控制,输出的正弦调制电流将加载在激光器1的直流驱动电流上,最终调制后的光信号经过传输光纤2送至气室3,部分光信号会被气室3中的待测气体吸收,其余未被吸收的光经过光电探测器5转换为电信号后输送给锁相放大器7作为测量信号,而锁相放大器7同时还收到信号发生器11发出的正弦电信号并将其作为参考信号,该正弦电信号的频率与电流控制系统13接收到的调制频率相同,最后,锁相放大器7输出的电信号由串口传送至计算机系统9进行数据的采集、处理以及显示。 |