水質(zhì)測量光譜吸收光纖探頭在很多場所是非常常見的，為了增進大家對水質(zhì)測量光譜吸收光纖探頭的認(rèn)識，本文對水質(zhì)測量光譜吸收光纖探頭予以介紹。IFT-COD-UV200-10水質(zhì)測量光譜吸收光纖探頭光程長度10mm,也可以根據(jù)用戶定制不同需求光程長度，IFT-COD-UV200-10水質(zhì)測量光譜吸收光纖探頭非常適合科研研究、紫外可見吸收測量、熒光吸收、環(huán)保領(lǐng)域儀器商集成等應(yīng)用。

IFT-COD-UV200-10水質(zhì)測量光譜吸收光纖探頭底部采樣高反射率光學(xué)材料，在深紫外波段200-400nm反射率高達(dá)95%以上，同時探頭采樣了316L不銹鋼，探頭底部反射端采用了藍(lán)寶石石英保護窗口，具有抗腐蝕、耐磨性好，非常適合COD水質(zhì)在線原位紫外吸收光譜測量。

光纖氣體傳感及傳感網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)

光纖氣體傳感單元(氣體吸收盒)

吸收型的氣體傳感器的一大優(yōu)點是采用簡單可靠的氣體吸收盒作為氣體傳感單元。采用小型漸變折射率透鏡, 可以設(shè)計衰減小(小于1dB), 穩(wěn)定性好的氣體吸收盒。而且只需要調(diào)換光源, 對準(zhǔn)另外的吸收譜線, 可以用同樣的系統(tǒng)來檢測不同的氣體。1997 年M .A .Mo rante 和G .Stewart 提出了一種改進型的光纖氣體吸收盒。將原來的準(zhǔn)直型的漸變折射率透鏡改變?yōu)閰R聚型, 這樣, 發(fā)散的反射光不能夠返回光路, 大大減少了相干噪聲, 信號的信噪比也因此提高了5 倍。

光源及其相應(yīng)的信號檢測處理技術(shù)

早期的氣體傳感研究采用寬帶光源配合光學(xué)濾波器得到窄帶匹配光源, 測量精度不高。其后可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器被廣泛應(yīng)用于氣體傳感, 測量精度得到極大的提高, 但是過高的成本始終困擾著它的實用化。光纖激光器開始被用于氣體傳感。它的波長調(diào)節(jié)范圍非常寬, 一般可達(dá)30 ～ 40nm , 用一個光源可能對應(yīng)數(shù)個氣體吸收峰, 即可以同時測量數(shù)種氣體。而且, 利用光纖激光器的內(nèi)腔氣體吸收測量和利用光纖放大器的光纖有源腔的ring -down 腔技術(shù)可能將測量精度提高。

(1)窄帶光源與諧波檢測技術(shù)

Ⅳ -Ⅵ 族鉛鹽半導(dǎo)體激光器是最早用于氣體傳感的。它的波長為3μm ～ 30μm , 正好在氣體吸收的基頻頻譜范圍內(nèi),因此氣體吸收效應(yīng)明顯高于近紅外波段, 最小可探測靈敏度可到ppb(9-10)量級。但是由于它的波長范圍超出了現(xiàn)在光纖的透過窗口, 在光纖中損耗太大, 不適合與用做光纖氣體傳感應(yīng)用。也許將來的中紅外光纖技術(shù)的發(fā)展, 可以利用這個波段的氣體吸收譜進行高靈敏度氣體測量。

Ⅲ -Ⅴ 族半導(dǎo)體激光器已經(jīng)用于氣體傳感研究。它可以單模輸出數(shù)毫瓦的能量, 波長范圍已經(jīng)覆蓋大部分的氣體吸收峰且與光纖透過窗口匹配,可以采用光纖氣體測量技術(shù)。更重要的是它可以在室溫下工作, 性能相當(dāng)穩(wěn)定, 與之配套的光電器件成本較低, 技術(shù)相對成熟, 適合于光纖化測量以及工業(yè)應(yīng)用。

(2)寬帶光源與梳狀濾波器

對于甲烷和乙炔等具有梳狀吸收峰的氣體, 可用梳狀濾波器與之匹配, 進行信號檢測。寬帶入射光可覆蓋一族氣體吸收峰, 通過氣體吸收后, 光譜被調(diào)制為梳狀。我們需要測量的是氣體吸收引起的輸出光功率變化。由于氣體吸收峰窄, 因而相對光功率的變化也小, 測量精度不高。利用一個和氣體吸收峰相匹配的梳狀濾波器, 同時測量多個氣體吸收峰, 氣體吸收引起的相對輸出光功率變化將會大大提高, 檢測效率可得到改善。

梳狀濾波器也可以用類似于窄帶光源的波長鎖定技術(shù), 將濾波器透射波長鎖定在氣體吸收峰上。相對于上一種方案, 寬帶光源(LED)比較便宜, 梳狀濾波器對光源波長的穩(wěn)定要求也不高。另外由于寬帶光源相干長度小, 光纖接頭處反射引起的干涉噪聲大大低于半導(dǎo)體激光器光源系統(tǒng)。另一種可能的方案是用梳狀的寬帶光源, 直接與氣體吸收峰對準(zhǔn), 可以得到類似的效果。

(3)光纖光源及有源腔氣體檢測技術(shù)

九十年代, 光纖有源腔為基礎(chǔ)的氣體檢測技術(shù)是將氣體傳感單元(氣體吸收盒)置于有源腔中, 通過調(diào)節(jié)增益, 使得腔的總損耗很小。由于光可以在低損耗腔來回傳輸而不衰減或衰減很慢, 這樣光可以通過傳感單元(氣體盒)很多次, 相當(dāng)于有效作用長度(氣體盒長度)大大增加, 氣體吸收的靈敏度也會提高幾個數(shù)量級。這類方法是很重要的激光光譜分析技術(shù),主要包括兩類:Ring -down 腔光譜吸收檢測技術(shù)以及激光內(nèi)腔吸收檢測技術(shù)。

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