| 光纤耦合的全固态中红外QEPAS光声探测模块 |
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| 引用本文： | 刘怡华,郑华丹,谢戆志,林灏杨,杨志飞,吴潜,朱文国,钟永春,余健辉,陈哲.光纤耦合的全固态中红外QEPAS光声探测模块[J].光学学报,2021,41(20):208-216. |
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| 作者姓名： | 刘怡华 郑华丹 谢戆志 林灏杨 杨志飞 吴潜 朱文国 钟永春 余健辉 陈哲 |
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| 作者单位： | 暨南大学理工学院光电工程系,广东广州510632;暨南大学理工学院光电工程系,广东广州510632;暨南大学广东省光纤传感与通信技术重点实验室,广东广州510632 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家重点研发计划;装备预研项目;广东省自然科学基金;广东省自然科学基金;广东省自然科学基金;广东省重点领域研发计划;广东省重点领域研发计划;广东省重点领域研发计划;中央高校基本科研业务费专项;中央高校基本科研业务费专项 |
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| 摘 要： | 石英增强光声光谱(QEPAS)技术是近年来发展迅速的一种气体检测技术,具有灵敏度高、设备体积小、对环境噪声免疫等优点.本课题组设计了一种光纤耦合的全固态中红外QEPAS光声探测模块,并基于气体热动力学和一维声学谐振腔理论,利用COMSOL软件对探测模块的声压分布及声压级进行了研究;然后设计并加工了光机电一体化探测模块,将声学谐振腔、光声池、光纤模块和前置放大模块集成一体,使该模块具有易于准直、稳定性高、抗干扰能力强等特点.采用中心波长为2 μm的高功率中红外分布反馈式激光器,结合波长调制技术,对CO2进行了探测,结果表明,在1 s的积分时间下获得了3.7×10-3的探测极限.通过Allan方差分析发现,积分时间为1123 s时,系统的探测极限可以达到1.34×10-6.采用基于该模块的QEPAS系统可以实现对室内CO2浓度的实时监测.
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| 关 键 词： | 光谱学 石英增强光声光谱 光声光谱 音叉式石英晶振 光声探测模块 |
All-Solid-State Mid-Infrared Fiber-Coupled QEPAS Photoacoustic Detection Module |
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| Liu Yihua,Zheng Huadan,Xie Zhuangzhi,Lin Haoyang,Yang Zhifei,Wu Qian,Zhu Wenguo,Zhong Yongchun,Yu Jianhui,Chen Zhe.All-Solid-State Mid-Infrared Fiber-Coupled QEPAS Photoacoustic Detection Module[J].Acta Optica Sinica,2021,41(20):208-216. |
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| Authors: | Liu Yihua Zheng Huadan Xie Zhuangzhi Lin Haoyang Yang Zhifei Wu Qian Zhu Wenguo Zhong Yongchun Yu Jianhui Chen Zhe |
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