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基于量子级联激光器高灵敏快速检测机动车尾气排放气体浓度被引量：10: 2011年; 机动车尾气中的主要成分一氧化碳(CO)和一氧化氮(NO)不仅污染环境,对人体也有直接危害。由于CO和NO在中红外波段有强吸收谱线,适合采用红外吸收光谱技术进行检测。介绍了一种基于室温脉冲量子级联激光器测量尾气中CO和NO的装置,该装置利用长脉冲量子级联激光器产生的线性啁啾扫描气体分子完整的吸收谱线,测量精度高而且响应速度快,可达到低于1Hz的时间分辨率。对行驶状态下机动车排放的尾气进行了测量,结果显示该系统能够实时快速地测量不同车辆的尾气排放,并得到了不同燃油车型尾气中CO和NO的浓度分布。分析了浓度分布差异产生的原因。; 汤媛媛刘文清阚瑞峰张玉钧张帅许振宇阮俊; 关键词：光谱学红外吸收光谱量子级联激光器机动车尾气

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的高速气流流速测量方法研究被引量：20: 2012年; 以激光Doppler效应为原理,结合可调谐半导体激光吸收光谱技术的窄线宽、可调谐优势,可实现高速气流流速的实时在线检测.介绍了流速测量的基本原理和方法,搭建了双光路流速测量系统,利用DFB激光器位于1398 nm处的水汽吸收线进行10 kHz快速扫描,获得高速气流的实时光谱信息,并根据两路吸光度曲线之间的Doppler频移来反演气流流速.介绍了频率标定和Doppler频移测量的方法.在风洞上进行了流速测量验证实验,将流速测量结果与理论计算结果进行了对比,二者之间符合得较好,初步证明了该方法的可行性.分析了系统的性能及可能引起流速测量误差的因素。; 张亮刘建国阚瑞峰刘文清张玉钧许振宇陈军; 关键词：可调谐半导体激光吸收光谱流速

激光吸收光谱技术中扫描频率的选择被引量：15: 2013年; 基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的传感器系统性能受激光器特性、探测器特性、调制参数、激光器控制电路和信号采集电路等的影响。激光器和探测器特性与当前的生产制造水平密切相关,对于直接吸收法,调制参数主要指扫描幅度和扫描频率,而扫描幅度的确定以得到完整吸收信号为准。对扫描频率的选择和优化进行了详细的讨论。在一定的理论基础上通过实验分别观察各扫描频率对直接吸收信号的影响,通过分析检测信号的特征,如幅值、半峰全宽、调整的判定系数、信噪比、积分吸光度及偏差等得出其变化规律,总结出扫描频率的选择依据。该研究为TDLAS直接吸收法中扫描频率的确定提供了实验依据。; 陈玖英刘建国何亚柏许振宇李晗姚路袁松阮俊何俊峰阚瑞峰; 关键词：光谱学

可调谐半导体激光吸收光谱中激光器温度补偿被引量：30: 2013年; 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)具有高分辨、高灵敏度和快速测量等特点,在环境检测、工业过程检测等方面具有很好的应用前景。但是TDLAS系统在长期连续工作时,存在激光输出波长随环境温度变化而发生漂移的问题。针对这一问题,研究了激光输出波长随环境温度变化特征及其对光谱处理的定量影响。为了消除激光输出波长的漂移,设计了基于ADμC841的温度补偿电路。根据环境温度实时调整激光器的温度,对激光器进行谱线锁定,在温控实验箱中进行了实验,当环境温度为20℃～60℃时,激光器的波长漂移量为4.1pm。; 袁松阚瑞峰何亚柏姚路陈玖英许振宇李晗阮俊何俊峰魏敏; 关键词：光谱学可调谐半导体激光吸收光谱波长漂移温度补偿

基于独立成分分析的激光回波信号去噪方法被引量：1: 2013年; 半导体激光云高仪后向散射信号较弱,同时受到了各种噪声的干扰,因此,如何采取有效措施去除回波信号中的噪声是半导体激光云高仪信号检测的首要任务和难点。根据独立成分分析(ICA)的冗余取消特性,提出利用快速独立成分分析算法对半导体激光云高仪后向散射信号进行去噪。针对快速独立成分分析去噪时需要多元信号的要求,取连续测量的多组回波信号作为观测变量,然后通过快速独立成分分析算法进行信噪分离,得到有效源观测信号,从而实现噪声的有效消除。实验结果表明,该方法能有效去除半导体激光云高仪回波信号中的噪声,在半导体激光云高仪回波信号处理上具有实用价值。; 阮俊杨成武阚瑞峰; 关键词：大气光学去噪激光雷达信号盲源分离

Two-dimensional atom localization via probe absorption in a four-level atomic system: 2013年; We have investigated the two-dimensional (2D) atom localization via probe absorption in a coherently driven four-level atomic system by means of a radio-frequency field driving a hyperfine transition. It is found that the detecting probability and precision of 2D atom localization can be significantly improved via adjusting the system parameters. As a result, our scheme may be helpful in laser cooling or the atom nano-lithography via atom localization.; 王志平葛强阮于华俞本立; 关键词：原子系统本地化四能级

基于分布反馈激光器在2.0 μm波段对CO_2气体温度的测量被引量：8: 2012年; 利用输出波长在2.0μm处的分布反馈激光器对CO2气体的两条特征谱线进行扫描以实现气体温度的测量。介绍了利用可调谐激光吸收光谱方法进行温度测量的基本原理,提出了用多线组合非线性最小二乘法拟合高温吸收光谱的吸光度方法。常压下在静态高温炉中进行了实验,设定温度为900K～1200K时,经实验得到的温度值与热电偶测量值的温差在8%以内,计算得到CO2的5007.7874cm-1吸收线强与理论计算值相对误差小于14%。为今后的气体温度测量及多参数同时测量提供了借鉴。; 陈玖英刘建国何亚柏许振宇李晗姚路袁松阮俊何俊峰阚瑞峰; 关键词：温度测量吸光度

基于量子级联激光器（QCL）高灵敏在线检测机动车尾气排放气体浓度: 机动车尾气中的主要成分一氧化碳（CO）和一氧化氮（NO）不仅污染环境,对人体也有直接危害。由于CO和NO在中红外波段有强吸收谱线,适合采用红外吸收光谱技术进行检测。介绍了一种基于室温脉冲量子级联激光器测量尾气中CO和NO...; 汤媛媛刘文清阚瑞峰张玉钧刘建国张帅许振宇阮俊; 关键词：量子级联激光器红外吸收光谱机动车尾气; 文献传递

球载TDLAS的对流层CO_2浓度廓线探测被引量：4: 2015年; 大气中CO2主要的源和汇都集中在对流层,精确地获取对流层CO2浓度廓线分布,对研究CO2的垂直输送和全球气候演变具有重要意义。基于可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)高分辨、高灵敏度和快速响应等特点,研制了采用直接吸收技术的小型化CO2探测系统,选取位于2 004.02nm处的R(16),ν1+ν3吸收谱线,避免了附近H2O分子的吸收干扰,对CO2浓度廓线进行了球载测量,获取了10km以下对流层中CO2的分子数密度分布。受限于球载测量环境,系统采用紧凑型设计,在单块电路板上实现激光器驱动、弱信号调理,光谱数据采集及浓度计算等功能,受嵌入式微处理器的运算能力和硬件资源限制,对浓度反演算法进行了优化,避免冗余计算,降低了算法耗时。和采用波长调制技术的TDLAS传统仪器相比,借助光程20m的开放式Herriott多次反射池,采用直接吸收技术,避免了浓度标定步骤,提高了对测量环境的适应性,通用性的硬件和软件结构可适用于测量不同气体,只需更换激光器和调整算法关键参数。小型化的设计思想降低功耗,减小体积,兼顾了响应速度和测量精度,室温条件下功耗小于1.5 W,单板体积120mm×100mm×25mm,1.5s时间响应下的测量精度为±0.6×10-6,经验证,该系统可在对流层内实现CO215m垂直空间分辨的高精度检测,是一种可行的气体廓线球载探测手段。; 姚路刘文清刘建国阚瑞峰许振宇阮俊袁松

室温脉冲QCL光谱特性实验研究被引量：3: 2012年; 本文报道导了对长脉冲工作模式下中心波长为1274cm1量子级联激光器光谱特性的研究结果.通过采用高带宽的中红外HgCdTe探测器及高速数据采集装置得以记录时域下的光谱,结合高分辨率的标准具,可以获得有关光谱在频域下的信息.通过对测量的光谱数据的分析,获得了光谱的外形、调谐特性、分辨率随时间变化的特性与规律,以及电压、温度对光谱的影响方式,得到了提高光谱分辨率、优化光谱质量的方法,从而可以提高下一步光谱定量分析的准确性.; 汤媛媛刘文清何亚柏阮俊许振宇姚路阚瑞峰; 关键词：量子级联激光器

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国家重点基础研究发展计划(2010CB234607)

文献类型

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机构

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