[實用新型]一種基于TDLAS的激光發(fā)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921982240.0
• 申請日: 2019-11-15
• 公開（公告）號: CN210577013U
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 文紅山
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南軒源環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: H01S5/042
• 分類號: H01S5/042;H01S5/06;G01N21/39;G01N21/59
• 代理公司: 北京動力號知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11775
• 代理人: 梁艷

本實用新型公開了一種基于TDLAS的激光發(fā)生裝置，該基于TDLAS的激光發(fā)生裝置包括第一信號發(fā)生單元、第二信號發(fā)生單元、信號疊加發(fā)生器、激光器電流源、半導體激光器、光電探測器、鎖相單元、信號處理單元以及濃度分析單元，信號疊加發(fā)生器的輸入端與第一信號發(fā)生單元和第二信號發(fā)生單元相連，激光器電流源與信號疊加發(fā)生器相連，半導體激光器與光電探測器連接；光電探測器與半導體激光器相對設(shè)置，鎖相單元分別與光電探測器和第二信號發(fā)生單元相連，信號處理單元與光電探測器相連，濃度分析單元與信號處理單元相連。本實用新型公開的基于TDLAS的激光發(fā)生裝置可免受粉塵和視窗污染的干擾影響，從而使得對汽車尾氣的監(jiān)測精度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及機動車尾氣遙感監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于TDLAS的激光發(fā)生裝置。

背景技術(shù)

TDLAS(Tunable Diode LaserAbsorption Spectroscopy可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù))是利用激光波長的可調(diào)諧性技術(shù)，激光的發(fā)射波長隨著工作溫度和電流的變化而改變。通過對電流的周期性調(diào)制，可以使激光波長在小范圍內(nèi)周期性變化，在每個周期內(nèi)可以獲得被測氣體的“單線吸收譜線”數(shù)據(jù)和背景氣體、粉塵等干擾因素的譜線數(shù)據(jù)。

相關(guān)技術(shù)中，在氣體檢測與濃度分析中，為了提高探測靈敏度，一般會根據(jù)現(xiàn)場工況選擇合適的吸收譜線和合適的激光器調(diào)制參數(shù)，然而，由于半導體激光的譜寬問題，受粉塵和視窗污染的干擾影響，導致監(jiān)測精度低。

實用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型實施例期望提供一種免受粉塵和視窗污染的干擾影響，使得監(jiān)測精度高的基于TDLAS的激光發(fā)生裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于TDLAS的激光發(fā)生裝置，包括第一信號發(fā)生單元、第二信號發(fā)生單元、信號疊加發(fā)生器、激光器電流源、半導體激光器、光電探測器、鎖相單元、信號處理單元以及濃度分析單元，其中，

所述信號疊加發(fā)生器的輸入端分別與所述第一信號發(fā)生單元和所述第二信號發(fā)生單元相連，用于將所述第一信號發(fā)生單元和所述第二信號發(fā)生單元分別發(fā)出的第一輸出信號和第二輸出信號進行疊加產(chǎn)生激光驅(qū)動信號；

所述激光器電流源與所述信號疊加發(fā)生器相連，用于通過所述信號疊加發(fā)生器產(chǎn)生的所述激光驅(qū)動信號來輸送驅(qū)動電流；

所述半導體激光器與所述光電探測器連接，用于在所述激光器電流源輸送的所述驅(qū)動電流的調(diào)諧下，發(fā)出設(shè)定波長和譜寬的激光光束；

所述光電探測器，與所述半導體激光器相對設(shè)置，用于檢測所述半導體激光器發(fā)射過來的所述激光光束通過被測機動車尾氣時的光強吸收；

所述鎖相單元分別與所述光電探測器和所述第二信號發(fā)生單元相連，用于采集參考信號，采集被測機動車尾氣中各個監(jiān)測因子的單線吸收譜線數(shù)據(jù)，獲取各個監(jiān)測因子的連續(xù)吸收光譜；

所述信號處理單元與所述光電探測器相連，用于對所述鎖相單元獲取的所述連續(xù)吸收光譜進行處理，實時測量出各個監(jiān)測因子的透光率；

所述濃度分析單元與所述信號處理單元相連，用于對所述信號處理單元測量出的各個監(jiān)測因子的透光率進行分析，得到各個監(jiān)測因子的氣體濃度。

優(yōu)選的，所述第一信號發(fā)生單元為鋸齒波信號發(fā)生器，所述第二信號發(fā)生單元為正弦波信號發(fā)生器。

優(yōu)選的，所述第一輸出信號為低頻鋸齒波信號，所述第二輸出信號為高頻正弦波信號。

優(yōu)選的，所述第一信號發(fā)生單元所發(fā)出的所述第一輸出信號的頻率為1～100H_Z，所述第二信號發(fā)生單元所發(fā)出的所述第二輸出信號的頻率為1KH_Z～1MH_Z。