基于共轭干涉光学气体检测方法的稳频激光器的设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究的目的及意义

工业生产中所排放的有毒有害、易燃易爆气体，对环境污染和生产安全造成严重的威胁，为了尽可能地减轻这一危害，就必须对这些气体进行实时监测，及时掌握这些气体的泄露、排放和分布情况，并采取有效的控制措施。另外，气体浓度检测对于资源勘探和研究气体变化等领域也是必不可少的。因此，研究准确和快速的气体检测方法已成为传感技术领域中一个重要前沿课题。现有的气体浓度检测技术种类很多，传统的气体浓度测量方法多以电化学、气相色谱法为主，其中电化学传感器存在寿命短、精度低、响应慢、稳定性差、调校困难，对气体选择性差等缺点；气相色谱法所用检测设备昂贵，不适合在线实时检测。光学气体传感技术是一种新型的气体检测技术，该技术利用气体的光学特性来检测气体浓度，按激励可划分为：荧光型、折射率变化型、消逝场型、光声光谱型和光谱吸收型，其中光谱吸收型与其他方式相比，具有高精度，低交叉敏感，快速响应，易于成网等优点，应用前景较好。光谱吸收法是指通过检测样气投射光强或反射光强的变化来检测气体浓度的方法。每种气体分子都有自己的特征吸收谱（气体吸收峰），光源的发射谱与气体

1.2国内外研究的现状

2. 研究的基本内容与方案

本课题提出的共轭干涉光学气体检测的稳频激光器，是基于光谱吸收原理，结合气体共轭干涉与环形腔激光器技术，探索形成气体参考稳频激光器的技术与方法，该激光器无需复杂的反馈控制即能保证输出光频率锁定在气体吸收峰，同时根据该激光器特性，研究相应的新型气体传感方法和信号处理方法。项目提出的基于共轭干涉的光学气体检测稳频激光器将弥补现有气体传感技术的不足，为气体传感提供新的研究思路和方法。

气体共轭干涉式滤波原理与方法的研究：根据光谱吸收和光干涉原理，如果两束相同的宽带光，其中一束光被标准的吸收气体吸收，另一束光被π相移（反相）。当两束光合成后，会得到波长与吸收气体的吸收峰相匹配的输出光。

构建气体参考稳频激光器技术与方法的研究：基于光纤环形腔激光器原理，研究气体共轭干涉式滤波器与光放大器（edfa/soa）构成气体参考稳频激光器的方法，研究利用不同窄带滤波器和气体共轭干涉式滤波器，构建不同类型的稳频激光器的技术。

3. 研究计划与安排

(1)第1周—第3周搜集资料，撰写开题报告；

(2)第4周—第5周论文开题；

(3)第6周—第12周撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]zhengyingli,muyeliu、yimingwang、quanliu、jianmingong.delaycalibrationmethodforwavelength-sweptlaserbasedfbgdemodulationsystem[j].ieeephotonicstechnologyletters,26(20),pp2090-2092,2014.

[2]guixin、lizheng-ying、wanghong-hai、hejia、huchen-chen、mali-juan、zhenglou.researchondistributedgasdetectionbasedonhollow-corephotoniccrystalfiber[j].sensorstransducers,174(7),pp14-20,2014.

[3]zhengyingli,xingui,huc,etal.opticalgassensorbasedongasconjugatedinterferencelightsource[j].photonicstechnologylettersieee,2015,27:1-1.