可调谐二极管激光吸收光谱氧气测量中的导数光谱处理与浓度反演算法研究

作者：何俊峰; 阚瑞峰; 许振宇; 段连飞; 王小中

来源：光学学报, 2014, (04): 290-295.

• 光谱学
• 激光吸收光谱
• 浓度反演
• 二阶导数谱
• 有限冲击响应 spectroscopy
• laser absorption spectroscopy
• concentration inversion
• second derivative spectra
• finite impulse response

氧气是发动机燃烧过程的必需成分,在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点,设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧气吸收微弱信号的提取和浓度反演。根据TDLAS工作原理和吸收信号特征,对二阶导数谱用于气体浓度反演的理论依据进行了推导,在此基础上提出一种基于FIR的数字滤波方案来完成吸收信号的噪声滤除和二阶导数谱的提取。实验结果证明,该方案简单易行,提高了检测信噪比,降低了检测限,浓度反演结果准确、线性良好。

• 单位
  中国人民解放军陆军炮兵防空兵学院; 中国科学院