[發明專利]一種基于光子晶體槽波導的多組分氣體濃度測量方法

無效

• 申請號: 201310010637.4
• 申請日: 2013-01-12
• 公開（公告）號: CN103091268A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 趙勇;張亞男
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于光子晶體槽波導的多組分氣體濃度測量方法，包括傳感單元、信號處理單元以及連接它們的光纖鏈路和計算機系統，所述的傳感器單元包括激光器1、氣室3、電流控制系統13以及信號發生器11，其特征在于：所述的氣室3是由光子晶體槽波導構成的；所述的信號處理單元包括一個探測器5和一個鎖相放大器7；電流控制系統13受到信號發生器11發出的正弦電信號的控制，輸出的正弦調制電流將加載在激光器1的直流驅動電流上，調制后的光信號經過傳輸光纖2送至氣室3，部分光信號會被氣室3中的待測氣體吸收，其余未被吸收的光經過光電探測器5轉換為電信號后輸送給鎖相放大器7作為測量信號，而鎖相放大器7同時還受到信號發生器11發出的與電流控制系統13接收到的調制頻率相同的正弦電信號并將其作為參考信號，最后，鎖相放大器7輸出的電信號由串口傳送至計算機系統9進行數據的采集、處理以及顯示。

2.如權利要求1所述的一種基于光子晶體槽波導的多組分氣體濃度測量方法，其特征在于：所述的激光器1，其工作波長為1565nm至1575nm，可輸出功率最大為10mW的光信號；所述的信號發生器11可實現雙通道任意波形輸出，其中正弦波最高輸出頻率為20MHz；所述的光電探測器工作波長為1100nm至1650nm，響應度為0.95A/W；所述的鎖相放大器7型號為SR830，其工作頻率范圍為1mHz至102.4kHz；所述的光纖鏈路2和4為普通單模光纖，芯徑為9mm，包層直徑為125mm。

3.如權利要求1所述的一種基于光子晶體槽波導的多組分氣體濃度測量方法，其特征在于：所述的氣室3中，光子晶體槽波導的晶格常數a=447nm，空氣孔的半徑r=0.30a，空氣槽寬度????????????????????????????????????????????????=0.32a，背景介質硅厚度h=220nm，通過在最靠近空氣槽的第一排和第二排空氣孔中分別填充不同折射率的液體來優化光子晶體槽波導的慢光特性，實現了群折射率最高可達150的寬帶慢光，根據填充液體的不同，慢光的工作波長可在1564nm至1574nm范圍內調節，而且慢光特性不受空氣孔半徑制備誤差的影響。