[发明专利]一种波长扫描的内腔式气体检测系统和方法

权利要求书

1.一种波长扫描的内腔式气体检测系统，包括980nm泵浦源、WDM、掺铒光纤、准直器、气室、全反镜、布拉格光栅、压电陶瓷、隔离器、光电探测器、放大及滤波电路、数据采集卡和计算机，其特征在于980nm泵浦源通过尾纤连接到WDM的980nm一端，WDM的公共端连接到掺铒光纤上；掺铒光纤的另一端接到准直器上，准直器的后面是气室，由准直器将光注入到气室中；气室中装有待测气体，气室的后端装有全反镜；WDM的1550nm端通过尾纤和光纤光栅相连，光纤光栅固定在压电陶瓷上；光纤光栅另一端和隔离器相连，隔离器的另一端和光电探测器连接，光电探测器输出端连接放大及滤波电路，放大及滤波电路后面连接数据采集卡；数据采集卡和计算机相连，通过数据采集卡将信号送入计算机进行数据处理；压电陶瓷和数据采集卡相连接，由计算机经由数据采集卡提供驱动电压作用到压电陶瓷上。

2.一种利用权利要求1所述气体检测系统进行气体检测的方法，步骤如下：

1)将气体检测系统连接好，将标准气体充入气室；打开计算机和数据采集卡的电源，调试数据采集卡使其能正常进行数据采集和模拟输出；

2)将980nm泵浦源电源打开，将功率计接到隔离器的输出端，检查由全反镜和光栅构成的谐振腔的激光输出是否正常；使用光谱仪接到隔离器输出端，粗略测量并确定波长；

3)上述两步完成后，将光电探测器、放大及滤波电路的供电电源打开，使得数据采集卡输出三角波电压以驱动压电陶瓷；采集光电探测器经放大和滤波后的信号数据，将其存储到计算机中作为参考值；

4)将气室的气体换成待测的气体，重复步骤3的检测过程，采集光电探测器经放大和滤波后的信号数据，将其存储到计算机中，上述检测过程经3-6次测量取平均值，与参考值经行对比，可得到待测气体的浓度；

5)待测气体检测完毕，关闭电源。