可調諧半導體激光吸收光譜氧氣檢測系統的應用

TDLAS原理對于氧氣檢測的介紹

激光氣體檢測原理：TDLAS, TDLAS是Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy的簡稱, 即：可調諧半導體激光吸收光譜

TDLAS技術采用的半導體激光光源的光譜，寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬，得到單線吸收光譜，因此TDLAS技術是一種高分辨率吸收光譜技術。
在選擇該吸收譜線時，應保證在所選吸收譜線頻率附近約10倍譜線寬度范圍內無測量環境中背景氣體組分的吸收譜線，從而避免這些背景氣體組分對被測氣體的交叉吸收干擾，保證測量的準確性。

TDLAS氧氣檢測系統的結構與功能

TDLAS氧氣檢測系統的通常包括以下組件：

1、激光器：這是系統的核心部分，通常是一個可調諧二極管激光器。這個激光器發出特定波長的激光，用于與目標氣體分子發生相互作用。
2、調制器：激光束通過調制器，該調制器通常以某種方式（如頻率調制或幅度調制）改變激光的性質。這有助于從背景信號中提取出氣體吸收的信息。
3、氣體吸收池：這是一個包含待測氣體的容器。激光束穿過這個容器，與目標氣體分子相互作用。
4、光電探測器：激光束穿過氣體樣品室后，被光電探測器接收。這個探測器將光信號轉換為電信號，以供后續處理。
5、前置放大器：信號處理器接收來自光電探測器的電信號，并對其進行放大。6、6、鎖相放大器：這通常包括解調和濾波，以提取出與目標氣體濃度相關的信息。
7、數據分析器：數據分析器接收來自信號處理器的處理后的信號，并根據TDLAS原理進行分析，以得到氣體濃度等參數。

在實際應用中，TDLAS系統可能還包括其他組件，如光學元件（如透鏡、反射鏡等）、溫度控制器（用于穩定激光器和探測器的溫度）等

TDLAS氧氣檢測應用領域

工業過程控制：在工業制造過程中，氧氣濃度的精確控制對于生產效率和產品質量至關重要。TDLAS技術可以實時監測生產過程中氧氣的濃度，幫助工程師調整工藝參數，優化生產流程，提高產品質量和生產效率。
環境監測：在大氣環境監測中，氧氣濃度的變化可以反映空氣質量和生態系統的健康狀況。TDLAS技術可以用于實時監測大氣中氧氣的濃度，幫助環保部門評估空氣質量，預測氣候變化，制定環境保護政策。
燃燒過程監測：在燃燒過程中，氧氣的濃度對于燃燒效率和污染物排放有著重要影響。TDLAS技術可以實時監測燃燒過程中氧氣的濃度，幫助工程師調整燃燒參數，提高燃燒效率，降低污染物排放。
醫療診斷：在醫學領域，氧氣濃度的監測對于患者的呼吸功能和生命健康具有重要意義。TDLAS技術可以用于實時監測患者的呼吸氣體中氧氣的濃度，幫助醫生評估患者的呼吸功能，制定治療方案。
航空航天：在航空航天領域，氧氣濃度的監測對于飛行安全和人員生命健康至關重要。TDLAS技術可以用于監測飛機和航天器內部的氧氣濃度，確保人員在需要時能夠獲得足夠的氧氣供應。

為氧氣檢測選擇合適的器件

先鋒科技長期以來一直專注于激光光譜學在中國市場的應用，經過二十多年的耕耘，我們可以為客戶提供多款采用TDLAS技術進行氧氣檢測的產品

DISCRETE-MODE（離散模式）激光器

DM（Discrete-Mode）激光器是目前市面上TDLAS系統中最常見的激光器，它作為發射光源，具有優秀的單色性和窄線寬，以及出色的靈敏性和準確度。

和DFB分布反饋式單縱模半導體激光器類似，DM離散模半導體激光器都是在F-P法布里-波羅半導體激光器的基礎上進行二次加工，從而實現單縱模輸出。DM離散模半導體激光器性能更出色，更適合大批量工業生產。

EBLANA的EP760 離散模式系列激光二極管的開發是為了滿足氣體傳感市場對激光氧傳感器的關鍵需求。

該激光器提供多種封裝類型，包括帶光學隔離的蝶形封裝，為醫療、加工工業、燃燒和環境應用提供方便的集成功能

產品特點及參數

適用于光纖耦合的邊發射設計

可提供多個吸收帶（760nm – 763nm）

窄線寬設計（2-3 MHz）

VCSEL (VERTICAL CAVITY)激光器

EP760VCSEL系列激光二極管的研制,是為了滿足激光氧傳感器氣體傳感市場的迫切需要。

該激光器具有多種包裝類型,在醫療、工藝工業、燃燒和環境監測等領域具有可靠、高靈敏度的性能

產品特點及參數

適用于低成本制造的垂直腔設計

低閾值和操作電流

寬調諧范圍以上的單模

EBLANA激光器訂購指南