复合式VCSEL型CO和CH_(4)激光气体检测系统设计

作     者：王彪 程林祥 薛金波 张瑞 俞泳波 WANG Biao;CHENG Linxiang;XUE Jinbo;ZHANG Rui;YU Yongbo

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院大学北京100049 中国科学技术大学合肥230026 

出 版 物：《激光杂志》 (Laser Journal)

年 卷 期：2023年第44卷第7期

页      面：27-31页

学科分类：08[工学] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：吉林省科技发展计划重点科技研发项目(No.20220203016SF)。 

主　　题：CO CH_(4) 复合式 TMS320C6746 

摘      要：一氧化碳(CO)和甲烷(CH_(4))是大气中主要的污染性气体,而且二者都属于易燃易爆气体。一氧化碳和甲烷浓度检测在人民生产生活各个领域都具有重要意义。因此,本文开展了VCSEL型CO和CH_(4)双组分TDLAS气体检测系统的研究。针对双组分气体检测,提出了一种双波长分时扫描式自主校正检测技术,消除了光信号的交叉干扰,实现了单信号环路对双组分气体的高精度检测;针对VCSEL激光器工作温度稳定性要求高和阈值电流低等工作特性,设计了高精度温控电路和精密电流驱动电路;针对双组分气体光电探测器信号幅值不同的特点,设计了偏压和增益数控可调的光信号采集处理电路。本系统进行了整体性能测试,稳定性较好。