[發明專利]一種消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法

有效

• 申請號: 201410836896.7
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104568790A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 司峻峰;金勇;元靜;張波
• 申請（專利權）人: 南京大學;南京北路自動化系統有限責任公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;H01S5/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張學彪

1.一種消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，應用于氣體探測裝置，所述氣體探測裝置包括信號源、驅動電路、溫度控制電路、激光器、檢測氣室和光電探測器，所述信號源連接所述驅動電路，所述驅動電路和溫度控制電路均連接所述激光器，所述激光器和光電探測器分別設置在所述檢測氣室的兩端，其特征在于：包括以下步驟：

1)、設置激光器的驅動信號I為最大工作電流Imax和最小工作電流Imin的平均值Iave，；

2)、通過溫度控制電路設置激光器的工作溫度T和步進溫度為△T，其中，Tmin<＝T<＝Tmax,Tmin為最低工作溫度，Tmax為最高工作溫度；

3)、利用光電檢測器得到工作溫度T時的輸出值m，令T＝T+△T；

4)、重復步驟2)-3)，直到將激光器的工作溫度范圍[Tmin,Tmax]遍歷完畢；

5)、找出輸出值最大的工作溫度T1，并將激光器的工作溫度設置為T1；

6)、設置激光器的工作電流I和步進電流為△I；

7)、利用光電檢測器得到激光器工作電流I時的輸出值m1，令I＝I+△T；

8)、重復步驟6)-7)，直到將激光器的工作電流范圍[Imin,Imax]遍歷完畢；

9)、找出輸出值最大的工作電流I1；

10)、利用電流I1作為驅動信號驅動激光器進行檢測。

2.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，重復N次步驟6)-9)，并記錄每次輸出值最大的工作電流T1i，其中，i＝1，2…N，利用N次的輸出值最大的工作電流T1i的平均值作為激光器的驅動信號。

3.如權利要求書2所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，N為20。

4.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，所述驅動電路包括NPN型三極管T和激光管，所述NPN型三極管T的發射極接地，基極連接激勵信號，集電極通過電阻R1連接激光管的一端并通過串聯連接的電阻R2和電阻R3連接激光管的另一端，還包括電容C1，電容C1與電阻R3并聯，激光管的另一端通過電感L連接掃描電流源。

5.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，所述激光器為DFB激光器。

6.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，當步驟9)中輸出值最大的工作電流I1為最大工作電流Imax時，令Imax＝Imax+Ixiu，并重復步驟6)-9)，其中，Ixiu是修正電流，Imax時最大工作電流；步驟9)中當輸出值最大的工作電流I1為最小工作電流Imin時，令Imin＝Imin-Ixiu，并重復步驟6)-9)，其中，Ixiu是修正電流，Imin是最小工作電流。

7.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，當步驟5)中輸出值最大的工作溫度T1為最大工作溫度Tmax時，令Tmax＝Tmax+Txiu,并重復2)-5)；當步驟5)中輸出值最大的工作溫度T1為最小工作溫度Tmin時，令Tmin＝Tmin-Txiu,并重復2)-5)。

8.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，步驟5)中還包括以下步驟：

一、通過溫度控制電路設置激光器的工作溫度T和步進溫度△T’,其中，△T’＜△T，令Tmin＝T1-△，Tmax＝T1+△，其中，Tmin<＝T<＝Tmax,△為精確掃描激光器工作溫度的范圍參數；

二、利用光電檢測器得到工作溫度T時的輸出值m，令T＝T+△T’；

三、重復步驟一-二，直到將激光器的工作溫度范圍[T1-△,T1+△]遍歷完畢；

四、找出輸出值最大的工作溫度T2，然后令T1＝T2。

9.如權利要求書1所述的消除氣體傳感過程中激光器波長漂移導致誤差的方法，其特征在于，步驟9)中還包括以下步驟：

一、設置激光器的工作電流I和步進電流為△I’,其中，△I’＜△I，令Imin＝I1-△’，Imax＝I1+△’，其中，Imin<＝I<＝Imax,△’為精確掃描激光器工作電流的范圍參數；

二、利用光電檢測器得到工作溫度I時的輸出值m，令I＝I+△I’；

三、重復步驟一-二，直到將激光器的工作電流范圍[I1-△,I1+△]遍歷完畢；

四、找出輸出值最大的工作溫度I2，然后令I1＝I2。