[实用新型]一种基于TDLAS的激光发生装置

说明书

本实用新型公开了一种基于TDLAS的激光发生装置，该基于TDLAS的激光发生装置包括第一信号发生单元、第二信号发生单元、信号叠加发生器、激光器电流源、半导体激光器、光电探测器、锁相单元、信号处理单元以及浓度分析单元，信号叠加发生器的输入端与第一信号发生单元和第二信号发生单元相连，激光器电流源与信号叠加发生器相连，半导体激光器与光电探测器连接；光电探测器与半导体激光器相对设置，锁相单元分别与光电探测器和第二信号发生单元相连，信号处理单元与光电探测器相连，浓度分析单元与信号处理单元相连。本实用新型公开的基于TDLAS的激光发生装置可免受粉尘和视窗污染的干扰影响，从而使得对汽车尾气的监测精度高。

技术领域

本实用新型涉及机动车尾气遥感监测技术领域，尤其涉及一种基于TDLAS的激光发生装置。

背景技术

TDLAS(Tunable Diode LaserAbsorption Spectroscopy可调谐半导体激光吸收光谱技术)是利用激光波长的可调谐性技术，激光的发射波长随着工作温度和电流的变化而改变。通过对电流的周期性调制，可以使激光波长在小范围内周期性变化，在每个周期内可以获得被测气体的“单线吸收谱线”数据和背景气体、粉尘等干扰因素的谱线数据。

相关技术中，在气体检测与浓度分析中，为了提高探测灵敏度，一般会根据现场工况选择合适的吸收谱线和合适的激光器调制参数，然而，由于半导体激光的谱宽问题，受粉尘和视窗污染的干扰影响，导致监测精度低。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型实施例期望提供一种免受粉尘和视窗污染的干扰影响，使得监测精度高的基于TDLAS的激光发生装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于TDLAS的激光发生装置，包括第一信号发生单元、第二信号发生单元、信号叠加发生器、激光器电流源、半导体激光器、光电探测器、锁相单元、信号处理单元以及浓度分析单元，其中，

所述信号叠加发生器的输入端分别与所述第一信号发生单元和所述第二信号发生单元相连，用于将所述第一信号发生单元和所述第二信号发生单元分别发出的第一输出信号和第二输出信号进行叠加产生激光驱动信号；

所述激光器电流源与所述信号叠加发生器相连，用于通过所述信号叠加发生器产生的所述激光驱动信号来输送驱动电流；

所述半导体激光器与所述光电探测器连接，用于在所述激光器电流源输送的所述驱动电流的调谐下，发出设定波长和谱宽的激光光束；

所述光电探测器，与所述半导体激光器相对设置，用于检测所述半导体激光器发射过来的所述激光光束通过被测机动车尾气时的光强吸收；

所述锁相单元分别与所述光电探测器和所述第二信号发生单元相连，用于采集参考信号，采集被测机动车尾气中各个监测因子的单线吸收谱线数据，获取各个监测因子的连续吸收光谱；

所述信号处理单元与所述光电探测器相连，用于对所述锁相单元获取的所述连续吸收光谱进行处理，实时测量出各个监测因子的透光率；

所述浓度分析单元与所述信号处理单元相连，用于对所述信号处理单元测量出的各个监测因子的透光率进行分析，得到各个监测因子的气体浓度。

优选的，所述第一信号发生单元为锯齿波信号发生器，所述第二信号发生单元为正弦波信号发生器。

优选的，所述第一输出信号为低频锯齿波信号，所述第二输出信号为高频正弦波信号。

优选的，所述第一信号发生单元所发出的所述第一输出信号的频率为1～100H_Z，所述第二信号发生单元所发出的所述第二输出信号的频率为1KH_Z～1MH_Z。