激光与光电子学进展, 2023, 60 (6): 0628011, 网络出版: 2023-03-16   

基于TDLAS的纳米光纤甲烷传感器 下载: 504次

Nanofiber Methane Sensor Based on TDLAS Technology
作者单位
1 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
2 山西大学极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
3 国家电网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆 404100
摘要
展示一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)的微型化纳米光纤甲烷传感器。在比尔-朗伯定律的基础上,选择1.6 μm附近的甲烷吸收线,对分布式反馈半导体激光器(DFB-DL)进行波长调制,使用锁相放大器解调出二次谐波信号,建立一套完整的基于纳米光纤的TDLAS系统。使用该系统测量室温下不同入射功率和不同压强对二次谐波信号的影响,同时获得了该系统的压力展宽系数和压力频移系数,发现直径较小的纳米光纤可以对甲烷产生更强的吸收。所设计的纳米光纤传感器是一个在低功率条件下进行微量气体测量的有力工具,在气体种类分析和定量分析方面有着巨大的应用潜力。
Abstract
In this paper, we demonstrate a miniaturized nanofiber methane sensor based on tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS). Based on the Beer-Lambert law, we chose a methane absorption line near 1.6 μm, performed a wavelength modulation on a distributed feedback diode laser (DFB-DL), used a lock-in amplifier to demodulate the second harmonic signal, and established a complete TDLAS system based on nanofiber. The system is used to examine the influence of different incident powers and pressures on the second harmonic signal at room temperature. We obtain the system’s pressure broadening and frequency shift coefficients through experiments. It is found that nanofibers with a smaller diameter can produce stronger absorption for methane. Moreover, the designed nanofiber sensor is a powerful tool for tracing gas measurements under low power conditions and has considerable application potential in gas species and quantitative analyses.

王硕, 蒋源, 崔帅威, 苏殿强, 姬中华, 彭文鑫, 赵延霆. 基于TDLAS的纳米光纤甲烷传感器[J]. 激光与光电子学进展, 2023, 60(6): 0628011. Shuo Wang, Yuan Jiang, Shuaiwei Cui, Dianqiang Su, Zhonghua Ji, Wenxin Peng, Yanting Zhao. Nanofiber Methane Sensor Based on TDLAS Technology[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2023, 60(6): 0628011.

本文已被 1 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!