[发明专利]一种基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，所述电流驱动电路与DFB激光器相连；

所述DFB激光器输出的激光信号传送至光纤二分二耦合器的一输入端，并由所述光纤二分二耦合器分成两路光信号；其中，一路光信号传送至气室，经气室吸收后输出的光信号再反馈至光纤二分二耦合器的另一输入端，形成光纤环形腔；

另一路光信号传送至光电探测转换电路进行转换为电信号，所述光电探测转换电路输出的电信号依次经过信号调理电路和数据采集电路处理后，传送至PC机并计算待测气体吸收损耗量，最后根据待测气体浓度与待测气体吸收损耗量的关系来获取待测气体的浓度。

2.如权利要求1所述的一种基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统，其特征在于，所述信号调理电路包括放大电路，所述放大电路的输入端与光电探测转换电路的输出端相连，放大电路的输出端与滤波电路的输入端相连，滤波电路的输出端与数据采集电路的输入端相连。

3.一种基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，所述电流驱动电路与DFB激光器相连；

所述DFB激光器输出的激光信号传送至光纤二分二耦合器的一输入端，并由所述光纤二分二耦合器分成两路光信号；其中，一路光信号传送至气室，经气室吸收后输出的光信号再反馈至光纤二分二耦合器的另一输入端，形成光纤环形腔；

另一路光信号的传输方向上还设置若干个串联连接的光纤环形腔，每个所述光纤环形腔的输出光信号分别传送至相应的光电探测转换电路进行转换为电信号，光电探测转换电路输出的电信号依次经过相应的信号调理电路和相应的数据采集电路处理后，传送至相应的PC机并计算待测气体吸收损耗量，再根据待测气体浓度与待测气体吸收损耗量的关系来获取待测气体的浓度，最终实现单通道多点气体浓度检测。

4.一种基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，所述电流驱动电路与若干个DFB激光器相连；

每个所述DFB激光器输出的激光信号传送至光纤二分二耦合器的一输入端，并由所述光纤二分二耦合器分成两路光信号；其中，一路光信号传送至气室，经气室吸收后输出的光信号再反馈至光纤二分二耦合器的另一输入端，形成光纤环形腔；

另一路光信号传送至光电探测转换电路进行转换为电信号，光电探测转换电路输出的电信号依次经过信号调理电路和数据采集电路处理后，传送至PC机并计算待测气体吸收损耗量，再根据待测气体浓度与待测气体吸收损耗量的关系来获取待测气体的浓度；

最终实现若干个光纤环形腔并联连接形式的多通道气体浓度检测。

5.一种基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统，其特征在于，包括：

微处理器，所述微处理器与电流驱动电路相连，所述电流驱动电路与若干个DFB激光器相连；

每个所述DFB激光器输出的激光信号传送至光纤二分二耦合器的一输入端，并由所述光纤二分二耦合器分成两路光信号；其中，一路光信号传送至气室，经气室吸收后输出的光信号再反馈至光纤二分二耦合器的另一输入端，形成光纤环形腔；

另一路光信号的传输方向上还设置若干个串联连接的光纤环形腔，每个所述光纤环形腔的输出光信号分别传送至相应的光电探测转换电路进行转换为电信号，光电探测转换电路输出的电信号依次经过相应的信号调理电路和相应的数据采集电路处理后，传送至相应的PC机并计算待测气体吸收损耗量，再根据待测气体浓度与待测气体吸收损耗量的关系来获取待测气体的浓度，最终实现多通道多点气体浓度检测。

6.一种如权利要求1所述的基于双波长光纤环形腔的气体浓度检测系统的检测方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：连接气体浓度检测系统中的电路，形成单个光纤环形腔；

步骤(2)：通过微处理器调节DFB激光器输出激光信号的波长分别为待测气体吸收波长以及除待测气体吸收波长之外的其他波长；

步骤(3)：将步骤(2)中的两种波长的激光信号分别通过光纤环形腔衰荡后得到光脉冲序列，并均经处理后传送至PC机内进行求解待测气体吸收损耗量；

步骤(4)：根据待测气体浓度与待测气体吸收损耗量的关系，最终计算得出气室内待测气体的浓度。