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摘要
可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)是近年发展起来的一种激光光谱气体检测技术，相比于常见的电化学、离子导电陶瓷等技术，其具有选择性强、灵敏度高、响应快、可在线测量、抗背景光谱干扰能力强等优点，适用于复杂环境中气体的长期在线检测。氧气(O2)是人类生存环境中的重要气体，O2浓度的检测在生产生活各个领域应用广泛、意义重大。基于此，本文采用TDLAS技术对空气中的O2进行高灵敏度测量。采用输出波长为760 nm的半导体激光器作为光源，直接吸收光谱法获得环境中的氧气浓度为20.56%，最小检测极限为5.53×10-3。在波长调制方法中，优化了激光波长调制深度，得到了完整的二次谐波波形，可用于标定氧气浓度。此系统的信噪比为380.74，最小检测极限约为540×10-6。本文的传感系统具有良好的O2检测能力，可广泛用于各个领域中的O2浓度检测。
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单位哈尔滨工业大学; 航天学院
