可調諧二極管激光波長調制光譜技術的模擬研究.pdf

1、可調諧二極管激光波長調制光譜（TDLWMS）技術作為氣體實時在線監(jiān)測最具潛力的技術之一，具有光譜分辨率高、探測限低、響應速度快和靈敏度高等特點。隨著計算機技術的發(fā)展，我們可以利用計算機在虛擬儀器平臺實現對TDLWMS技術的模擬。特別是在TDLWMS技術所應用的商業(yè)化TDL還未覆蓋到的吸收波段，模擬不同氣體參量和光學參量變化對測量的影響，有助于理解TDLWMS技術的各個物理過程，不僅可為實驗具體參數設置提供參考，也可為該技術實際應用的可行

2、性進行評價。本文利用虛擬儀器平臺LabVIEW編程實現TDLWMS技術的模擬，為該技術在氣體監(jiān)測中的應用奠定了理論基礎。
　　本論文的工作主要包括氣體的直接吸收信號模擬和波長調制光譜技術的模擬。直接吸收信號的模擬是從Beer-Lambert吸收定律出發(fā)，由HITRAN數據庫獲取氣體吸收線所需的光譜信息，利用LabVIEW編程模擬出氣體直接吸收信號。不同線型的計算結果與商業(yè)光譜軟件Hitran-PC的結果進行了比較，以CO2在481

3、5cm-1到4835cm-1波段處的吸收為例，二者的計算結果最大偏差小于1％。討論了溫度對直接吸收信號的影響，以330ppm的CO2在4828.4cm-1處波段處的吸收為例，在大氣壓為0.1atm、吸收光程為1000m時，給出了300K到560K間的溫度修正曲線，模擬了相同的吸收線在296K下吸收信號隨壓強的變化。
　　波長調制光譜技術的模擬工作首先從TDLWMS技術基本原理出發(fā)，推導了TDLWMS技術的諧波分量，討論了光強調制對