研究目的
研究开发一种安全、灵敏且低成本的甲烷传感器系统，该系统具有从体积百万分之一（ppmv）级别到百分之几（~%）的宽动态范围，适用于大气和工业监测。
研究成果
这款新型全光纤耦合甲烷气体传感器结合了FC-OA-ICOS与CR-WMS双传感?？?，在远距离野外甲烷测量（尤其是危险环境）中展现出良好应用潜力。该系统实现了3ppmv和56ppmv的检测限，并具有从ppmv量级到百分之几的宽动态范围。
研究不足
腔体输出耦合到多模光纤的效率约为20%，系统漂移影响长期稳定性。
一种新型气相传感方案，采用光纤耦合离轴积分腔输出光谱技术（FC-OA-ICOS）与腔反射波长调制光谱技术（CR-WMS）
DOI：10.1016/j.talanta.2020.120841
期刊：Talanta
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
通过多模光纤将第一腔镜的反射光反馈至单/多程气室，我们结合光纤耦合离轴积分腔输出光谱技术（FC-OA-ICOS）与腔反射波长调制光谱技术（CR-WMS），开发出一种新型甲烷（CH4）检测的气相分析方案。该方案包含一个电子模块和两个通过单/多模光纤连接的光学传感?？?。为验证该技术的分析能力，我们利用这两个光纤耦合光学?？榭沽顺ぞ嗬肫宕杏τ貌馐裕翰捎肍C-OA-ICOS时获得84秒平均时间的3ppm体积比（ppmv）检测限，采用CR-WMS时实现150秒平均时间的56ppmv精度。该传感器系统通过宽动态范围（~15ppmv至~12%）实现了两种不同量程的甲烷检测?；谖尴呖刂频某翟仄宕衅鳎诰蔡胍贫Ｊ较露约淄樾孤┙辛嘶肪臣嗖?。这种配备光纤耦合双光学?？榈钠宕蟹桨刚瓜殖鲇乓斓某ぞ嗬胍巴饧淄椴饬壳绷Γ绕涫视糜谖薹ń邢殖∪斯す鄄獾奈Ｏ栈肪?。
作者：
Kaiyuan Zheng，Chuantao Zheng，Junhao Li，Ningning Ma，Zidi Liu，Yaoyu Li，Yu Zhang，Yiding Wang，Frank K. Tittel
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