袁松
- 作品数：16 被引量：254H指数：10
- 供职机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信天文地球更多>>
- 基于可调谐半导体激光光谱大气CO_2监测仪被引量：34
- 2014年
- 中红外为分子的基频吸收带,利用可调谐二极管吸收光谱(TDLAS)技术,扫描气体的单根吸收谱线,可以对温室气体进行高灵敏度探测。介绍了利用2704nm波段激光器结合直接吸收的方法对温室气体进行探测的小型化光谱仪的研制。利用数字信号处理器(DSP)对吸收信号进行采集处理,并根据环境温度值和海拔高度对气体吸收浓度进行校正,同时对激光器波长进行锁定,保证了探测精度,最后对结果数据进行存储。系统采用电池供电,响应时间为1.6s,检测限为5×10-7,实验对系统进行了长时间测试,验证了系统的稳定性和可行性。
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- 关键词：波长锁定
- 基于量子级联激光器的温室气体测量方法研究被引量：14
- 2014年
- 中红外为分子的基频吸收波段,可被用于痕量气体的高灵敏度检测。介绍了基于中红外室温连续量子级联激光器(CW-QCL)结合波长调制技术(WMS)的光谱检测方法,研究了消除气体间交叉干扰的方法,并进行了相关的验证实验。利用中心波长在1274cm-1波段附近的量子级联激光器搭建了一套开放光路温室气体探测实验系统,进行101m开放式测量实验,实现了对大气中CH4、N2O的同步在线测量,检测限分别为3.87×10-9和1.28×10-9,验证了实验系统和实验方法的可行性,为实现区域高灵敏温室气体监测奠定了基础。
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- 关键词：光谱学红外吸收光谱量子级联激光器温室气体监测波长调制
- 温度和压强变化对二次谐波反演结果的影响被引量：12
- 2014年
- 在气体质量流量测量系统中,波长调制光谱信号的谐波分量,特别是其二次谐波分量常被用作为检测对象,用于气体浓度、速度等信息的反演。基于波长调制原理,利用氧气(O2)分子在764.28nm附近的吸收谱线,分析了常见线型的半峰全宽,得出了不同温度、压强下洛伦兹线型的适用范围;研究了O2分子吸收谱线在不同温度、压强条件下的二次谐波峰值;对不同温度、压强下,采用二次谐波峰值反演气体浓度产生的误差进行了分析,并提出了误差修正方法;分析了实验过程中当最佳调制深度不能够随着温度、压强即时调整的情况下,最优调制系数在不同温度、压强变化下的适用范围,并给出了误差修正公式。
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- 关键词：光谱学波长调制二次谐波
- 基于可调谐半导体激光吸收光谱的CO和CH_4实时检测系统设计被引量：20
- 2015年
- 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)具有高灵敏度和高分辨率等特点,被广泛应用在痕量气体的快速检测中。研制了基于TDLAS的开放式长光程CO和CH4实时检测系统,采用直接吸收的方法,避免了波长调制技术中必需的浓度标定,结构简单。利用STM32进行数据采集处理,获取气体浓度值和光强变化值,通过串口屏实现浓度和光强值的在线显示以及浓度和光强随时间变化的曲线显示,并将浓度数据存储在SD卡中,取代上位机操作,实现检测系统小型化。利用中心波长在2333 nm附近的激光器结合直接吸收的方法,在往返750 m的长光程上,对合肥市科学岛的大气CO和CH4进行同时检测实验。检测结果表明,大气中CO浓度值整体低于CH4值。对该系统进行长时间的测试,验证系统稳定性,CO系统检测限为0.205 mg/m3,CH4为0.181 mg/m3。
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- 关键词：光谱学可调谐半导体激光吸收光谱实时检测
- 车载式激光雷达测量大气水平能见度被引量：47
- 2005年
- 激光雷达作为一种新型的大气观测工具,可以通过直接探测激光与大气相互作用的光辐射信号来定量地反演大气水平能见度,更好地反映大气对传输于其中激光的衰减作用,从而成为测量大气水平能见度的主要手段。简单介绍了自行研制的国内首台车载式拉曼-米(Raman-Mie)散射激光雷达的结构和技术参数,并利用斜率法从激光雷达的采集数据中反演出大气水平能见度。通过实际观测并与美国Belfort能见度仪的对比试验,显示该激光雷达在探测大气水平能见度方面具有较高的可靠性和准确性,其测量误差小于20%。
- 谢晨波韩永李超岳古明戚福弟范爱媛尹君袁松周军
- 关键词：激光雷达能见度消光系数气溶胶
- 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。
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- 关键词：光谱学
- 可调谐二极管激光吸收光谱二次谐波信号的模拟与分析被引量：26
- 2013年
- 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为近年来发展起来的一种气体检测技术,具有高分辨率、高灵敏度和快速测量等特点。波长调制光谱信号的二次谐波分量常作为检测信号,用于气体浓度信息的反演。利用MATLAB中的可视化建模仿真平台Simulink,模拟了基于TDLAS的波长调制光谱信号,利用锁相放大原理提取二次谐波分量。采用数字锁相,正交双通道结构实现锁相算法。通过比较不同调制系数下二次谐波信号的变化情况,分析了二次谐波信号与调制系数的关系,以便确定最佳参数,用于二次谐波的提取。
- 李晗刘建国何亚柏何俊峰姚路许振宇陈玖英袁松阚瑞峰
- 关键词：二次谐波SIMULINK锁相
- 基于可调谐半导体激光器吸收光谱的温度测量方法研究被引量：37
- 2012年
- 介绍了基于半导体激光器作光源的吸收光谱测温技术研究和开发集成的系统,利用H_2O在1.4μm附近的吸收线对的线强比值来反演温度.介绍了该系统在实验室管式高温上的标定和开放炉管的测量验证,结果显示各设置温度下测量温度波动平均在50 K左右.之后在CH_4/空气预混平焰炉上进行进一步验证,发现在吸收线7153.7 cm^(-1)长波一侧出现了HITRAN08中未给出的几条H_2O吸收和该吸收线重叠.HITEMP中在这些波长上有对应的吸收线给出,但对另一条选用的吸收7154.354 cm^(-1),给出的可对应吸收线中心频率和测量不一致.根据实验测量结果和HITRAN/HIlTEMP的对比,对选择吸收线对的位置和线强等参数继续采用实验室标定结果,并引入HlTEMP中给出的这些高温下表现出来的吸收线参数,在平焰炉不同当量比状态下做了测量对比.
- 许振宇刘文清刘建国何俊峰姚路阮俊陈玖英李晗袁松耿辉阚瑞峰
- 关键词：吸收光谱温度测量
- 可调谐半导体激光吸收光谱中激光器温度补偿被引量：31
- 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
- 基于可调谐半导体激光吸收光谱对CO_2浓度的测量被引量：8
- 2012年
- CO_2作为大气中主要的温室气体,其全球变暖影响比例因素为60%,对全球生态系统和社会发展带来严重影响,因此开展CO_2的监测非常必要。基于可调谐半导体激光吸收光谱原理,在室温下通过扫描DFB激光器波长,得到CO_2位于2004 nm的直接吸收光谱,根据Beer-Lambert定律,反演出CO_2浓度。为了验证实验的精度,同时与基于非分散红外原理的生态通量的标准仪器作对比,结果显示两者的测量精确度相当,可以达到0.2 ppm。这些研究为今后的仪器小型化和外场CO_2长时间监测提供了基础。
- 袁松阚瑞峰姚路陈玖英李晗许振宇
- 关键词：可调谐半导体激光吸收光谱
