一种光纤传输的红外吸收式甲烷气体的检测方法

摘要

本发明针对基于半导体激光器的近红外光纤检测方法的高成本、实用化程度低的不足，公开了一种基于微分光器的光纤传输红外吸收式甲烷气体的检测方法，其特征是，采用宽带红外光源、闪耀光栅、传输光纤、吸收气室、光电探测器、信号处理电路组成测试系统。由红外LED光源发出的光，通过闪耀光栅分光获得中心波长为1331nm的窄带光源，通过入射光纤传输，经过透镜准直入射到充满甲烷气体的吸收气室，出射光通过自聚焦透镜耦合至出射光纤，再传输到光电探测器及信号处理电路，基于Beer-Lambert气体红外吸收定律，通过检测透过气室的红外光衰减情况可以获得气室内的甲烷气体浓度。

主权项

1. 一种光纤传输的红外吸收式甲烷气体的检测方法，其特征在于，包括采用一个宽带红外光源、一个带有闪耀光栅的微分光器、一个吸收气室、一个光电探测器和一个信号处理电路组成光学测试系统；所述宽带红外光源通过微分光器的闪耀光栅分光集中获得甲烷吸收峰下的窄带光源，将所获得的窄带光源通过耦合进入入射光纤传输至吸收气室，在吸收气室的入射端采用球面透镜将窄带光源准直成平行光，经吸收气室的出射端的自聚焦透镜将携带甲烷气体浓度信号的出射光聚焦后直接耦合进入出射光纤，并传输至光电探测器，出射光通过光电探测器将光信号转换为电信号再输入至信号处理电路；其特征在于，所述微分光器的闪耀光栅采用硅微光片制成，其反射表面做成锯齿形状；所述的球面透镜、自聚焦透镜与吸收气室制成一体化的结构。