基于环形光纤激光器的气体浓度检测方法及设备

摘要

本发明涉及了一种基于环形光纤激光器腔内倏逝波吸收的气体浓度测量方法及设备。目前还没有人提出一种高精度的可以同时测量不同气体的浓度的有效方法。本发明是采用拉锥光纤，基于光纤激光器腔内倏逝波吸收利用激光器谐振来增大有效作用长度并由此提高测量精度，并基于可调谐滤波器实现对不同气体(对应不同吸收峰)的浓度测量。本发明具有测量精度高、适合集成传感网络、抗电磁干扰能力强和结构紧凑等优点。

主权项

1、基于环形光纤激光器的气体浓度检测方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将普通单模光纤加热拉伸，得到一段横截面直径D为1～3微米、长度L为5～15厘米的拉锥光纤；将拉锥光纤安装在气室内，拉锥光纤的两端留在外面；(2)根据待测气体的光谱吸收峰，选用组成环形光纤激光器的光纤放大器、可调谐滤波器、隔离器、耦合器、光探测器，光纤放大器的增益带宽、可调滤波器调谐范围、隔离器和耦合器及光探测器的工作带宽至少覆盖待测气体的一个吸收峰，耦合器小分量的耦合臂作为激光输出端；(3)在光纤放大器的增益带宽、可调滤波器调谐范围、隔离器和耦合器及光探测器的工作带宽覆盖待测气体的一个吸收峰时，调节可调谐滤波器，使得激光输出波长落在待测气体的吸收峰上；(4)在气室中充入不同已知浓度的待测气体样本，检测对应的激光输出强度，确定浓度与激光输出强度关系；(5)将需要检测浓度的待测气体充入气室，根据(4)定标结果，通过测定激光输出强度确定待测气体浓度。