1、光纖氣體傳感技術(shù)是一項(xiàng)正在發(fā)展中的新型高新技術(shù),在工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近些年來,隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展,光纖氣體傳感器的研究在國內(nèi)外均受到廣泛的重視。光纖氣體傳感器以光為測(cè)量信號(hào)的載體,對(duì)被測(cè)對(duì)象不產(chǎn)生影響,其自身獨(dú)立性好,可適應(yīng)各種使用環(huán)境,由其組成的光纖傳感系統(tǒng)便于與中心計(jì)算機(jī)連接,可實(shí)現(xiàn)多功能、智能化的要求,可與光纖遙測(cè)技術(shù)相配合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離測(cè)量與控制。
　　本文研究的對(duì)象是光譜吸收型光纖氣體傳感

2、器。每一種氣體都有固有的吸收譜,當(dāng)光源的發(fā)射光波長與氣體的吸收光波長相吻合時(shí),就會(huì)發(fā)生共振吸收,其吸收強(qiáng)度與該氣體的濃度有關(guān),通過測(cè)量光的吸收強(qiáng)度就可測(cè)量氣體的濃度。本文對(duì)光譜吸收型光纖氣體傳感器在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了較為全面的分析,比較了各種方法的優(yōu)點(diǎn)、應(yīng)用范圍及局限性,并致力于在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)方案以提高現(xiàn)有氣體傳感器的測(cè)量精度和適用性。在分析了氣體的吸收光譜,結(jié)合當(dāng)前市場上已有的發(fā)光光源的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)出兩套基于可調(diào)法布里一珀

3、羅腔的光纖氣體傳感器。第一套系統(tǒng)采用的是寬帶LED光源,因其經(jīng)法布里—珀羅腔后輸出功率較小而降低了測(cè)量精度;第二套系統(tǒng)采用的是基于半導(dǎo)體光放大器(SOA)的可調(diào)諧激光器做光源,有效的增加了光源的輸出功率,提高了信噪比;由于都是基于法布里—珀羅腔且兩套系統(tǒng)的光源的波長范圍都很大,所以可以用于檢測(cè)多種氣體。依據(jù)兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,以檢測(cè)乙炔氣體為例,完整描繪出乙炔氣體的濃度檢測(cè)曲線。通過各種算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,找出了每套系統(tǒng)中最適合的算