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 中红外量子级联激光气体检测系统

蔺百杨1 党敬民 郑传涛 张宇 王一丁

[摘要]为了满足基于室温连续量子级联激光器(QCL)的中红外气体检测系统的需求, 研制了板级量子级联激光器的驱动电路以及谐波锁相放大电路。通过信号发生电路产生高精度的直流偏置信号、低频锯齿波扫描信号和高频正弦波调制信...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(04):0423001

 用于中红外甲烷检测的压强测量与补偿

刘志伟 李梓文 李亚飞 郑文雪 郑传涛 王一丁

[摘要]利用一个波长为3.291 μm的室温连续、带间级联激光器和一个有效光程长为54.6 m的多通池, 研究了用于中红外甲烷检测的压强测量及补偿技术。通过对测得的甲烷直接吸收光谱信号进行洛伦兹吸收线型拟合, 测量了吸收池内气...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(02):0230002

 高精度中红外大气C2H6传感系统的研制

叶玮琳 孟永贤 周波 余红志 何迅 吴福培 郑志丹 郑传涛

[摘要]C2H6作为温室气体之一, 对光化学污染的产生和臭氧层的破坏具有促进作用。C2H6在大气中的含量极低, 对传感器的探测精度具有较高要求。报道了一种使用中红外连续波长带间级联激光器(ICL)检测大气中C2H6浓度的传感器, 其...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(03):0328020

 一种中红外带间级联激光甲烷传感器的研制

郑文雪 郑传涛 姚丹 杨硕 党佩佩 王一丁

[摘要]甲烷(CH4)是大气环境监测、工业过程控制、煤矿生产安全等多个领域中需重点监测的气体之一, 研制CH4传感器具有广泛的应用价值。利用CH4分子在3.31 μm附近的基频吸收带并选择其在3038.5 cm-1的吸收线作为目标谱线, 研...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(03):0328013

 中红外二氧化碳传感器的研制及在农业中的应用

郑玲娇 牛新涛 王嘉宁 郑传涛 王一丁

[摘要]利用二氧化碳气体分子在4.25 μm处的基频吸收带,研制了一种差分式中红外二氧化碳检测系统.系统的光路部分由热辐射红外光源、双通道热释电探测器和球面反射镜构成,电路部分主要包括信号处理、光源驱动及主控模块.采...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(08):0812004

 一种高精度中红外大气甲烷传感系统的研制

叶玮琳 何迅 孟永贤 郑志丹 郑传涛

[摘要]报道了一种采用中红外室温连续带间级联激光器(ICL)的高精度大气甲烷检测系统.使用的ICL激光器的发光波数范围为2 998.4~2 999.6 cm-1, 覆盖甲烷在2 999.06 cm-1处的较强吸收峰.为增强气体吸收, 采用容积为220 mL、吸收...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(11):1128003

 多通道半导体激光器温控系统

何启欣 刘慧芳 李 彬 郑传涛 王一丁

[摘要]研制了一种板级多通道半导体激光器温控系统,将其应用于混合气体检测中可实现同时对多个半导体激光器温度的控制。该系统硬件上由多通道温度采集模块、数字信号处理器模块、半导体制冷器(TEC)和TEC控制模块组成。软件...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(11):1114002

 面向脉冲量子级联激光器气体检测的锁相放大器

苗春壮 蔺百杨 党敬民 李春光 王利军 郑传涛 王一丁

[摘要]为了在基于脉冲式中红外量子级联激光器的气体检测系统中, 精确提取窄脉冲传感信号的幅度, 设计并实现了一种微秒级窄脉冲锁相放大器.根据微秒级窄脉冲的特点, 窄脉冲信号经过窄带通滤波电路, 得到基频正弦波信号, 再经...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(08):0814001

 波长选择性平行耦合微环谐振四端口光路由

李翠婷 郑文雪 郑传涛 张大明 王一丁 马春生

[摘要]利用四个平行耦合单环谐振器作为基本路由单元, 数值模拟了一种可路由三种信道波长的四端口光路由器.为了实现单模传输、低传输损耗以及微环波导和信道波导的相位匹配, 优化了基本路由单元的结构参量.给出了路由器的器...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(05):0523002

 数字正交锁相放大器的研制及其在甲烷检测中的应用

刘慧芳 李彬 何启欣 党敬民 于红艳 郑传涛 王一丁 潘教青

[摘要]利用可调谐二极管激光吸收光谱技术检测气体浓度时,为了从红外传感信号中提取一次及二次谐波信号来表征气体浓度,研发了一种基于数字信号处理器的数字正交锁相放大器.介绍正交锁相放大原理,设计谐波提取算法,给出数...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(04):0423004

 基于可调谐激光二极管吸收光谱的乙炔在线检测系统

何启欣 刘慧芳 李 彬 潘教青 王利军 郑传涛 王一丁

[摘要]基于可调谐半导体激光吸收光谱技术, 研制了一种近红外乙炔气体检测系统。 通过分析近红外波段乙炔分子的吸收谱线特性, 选择了1.534 μm附近乙炔分子的吸收峰作为吸收谱线。 该系统主要由分布反馈激光器、 激光器驱动...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(11):3501

 基于1 654 nm分布反馈激光器的甲烷检测系统

李彬 刘慧芳 何启欣 翟冰 潘教青 郑传涛 王一丁

[摘要]基于可调谐半导体激光吸收光谱技术及波长调制技术, 采用波长为1 654 nm的分布反馈激光器, 结合开放式光学探头以及高灵敏度的铟镓砷光电探测器, 研制了近红外甲烷气体检测系统。 自主设计研发了分布反馈激光器驱动电路...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(01):20

 有机/无机热光开关制备及其测试系统研制

罗倩倩 郑传涛 黄小亮 王希斌 张大明 王一丁

[摘要]结合有机聚合物材料和无机SiO2材料, 设计一种1×2多模干涉—马赫曾德尔干涉仪热光开关, 优化器件参数, 并对其性能进行模拟.利用化学气相沉积、光刻等工艺制备热光开关, 并对其波导形貌进行表征.为了测试器件性能...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(07):0713001

 分布反馈量子级联激光器脉冲驱动电源的研制

党敬民 付丽 何启欣 陈晨 郑传涛 王一丁

[摘要]为了满足中红外一氧化碳检测中分布反馈量子级联激光器的驱动要求, 设计并实现了一种专用型脉冲驱动电源.首先, 研制了高稳定的供电系统和完善的保护系统, 显著提高了驱动脉冲的质量并保证了电源工作的可靠性;其次, 依...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(02):0214001

 室温连续中红外量子级联激光器驱动电源的研制

付丽 党敬民 苗春壮 陈晨 郑传涛 王一丁

[摘要]为了满足中红外波长调制光谱技术中室温连续中红外量子级联激光器的驱动要求, 设计并研制了一种量子级联激光器驱动电源系统.首先, 设计了直接数字合成模块来产生直流、锯齿波和正弦波的叠加驱动信号以调谐激光器的电流...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(12):1213001

 两节推挽极化波导Y型耦合器电光开关特性分析

李祝博 黄小亮 李翠婷 郑传涛

[摘要]针对两节独立反相集总电极聚合物Y型耦合器电光开关响应速度慢的问题, 通过对该器件两节电光区的波导进行推挽极化, 设计了一种无偏置行波电极高速电光开关.为了获得低的驱动电压、良好的阻抗匹配和光波与微波间较小的...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(01):0113001

 聚合物填充的狭缝波导定向耦合器的数值分析

郑传涛 黄小亮 罗倩倩 梁磊 张大明 王一丁

[摘要]利用亥姆霍兹方程和有限差分法,给出一种用于分析聚合物SU8填充的双狭缝波导定向耦合特性的数值方法,推导出双耦合狭缝波导模式特性的特征方程,并做了离散化和稀疏化处理,得到耦合波导的模式场分布和有效折射率....

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(07):0723002

 用于气体检测的近红外半导体激光器温控系统

黄渐强 翟冰 何启欣 叶玮琳 郑传涛 王一丁

[摘要]为了降低软件设计复杂度并提高分布反馈激光器发光波长的控制准确度及稳定性,设计了一种用于气体检测的半导体激光器温度控制系统,它由数字信号处理器、温度设定电路、温度采集电路、模拟比例积分微分电路、半导...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(06):0614003

 低串扰聚合物交叉耦合串联五环谐振电光开关

郑传涛 罗倩倩 孙长轮 杜巧玲 张大明 王一丁

[摘要]利用两组串联五环谐振器以及它们与两信道波导的交叉耦合作用,优化设计并模拟了一种超低串扰2×2新型聚合物电光开关.为了表征器件的输出光功率特性,给出了器件结构、分析理论和相关公式.为了在下行端口(drop端口...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(03):0313001

 红外气体检测中谐波信号正交锁相放大器设计与实现

翟冰 何启欣 黄渐强 郑传涛 王一丁

[摘要]基于可调谐激光光谱吸收法的红外气体检测, 为了从差分信号中有效提取出一次和二次谐波信号, 研发了一种谐波信号正交锁相放大器.采用正交锁相放大及谐波检测原理, 利用Simulink软件平台构建了模拟实验系统, 对其功能做...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(11):1125001

 袖珍式红外瓦斯检测仪的设计与实验

于鑫 高宗丽 宋楠 刘洋 郑传涛 王一丁

[摘要]在满足气体检测要求的前提下,为了能够使气体检测仪器的小型化以及低功耗,设计了袖珍式红外瓦斯检测仪.以集光源、光路、红外探测器于一体的红外传感模块为核心,修正了传统的气体吸收理论,采用差分式气体吸收技术设...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(01):0104001

 用于CO气体检测的近红外分布式反馈激光器温控系统

李彬 何启欣 付洋 翟冰 黄渐强 郑传涛 王一丁

[摘要]为保证分布反馈激光器在一氧化碳气体浓度检测中能满足长时间工作稳定性、输出波长随温度线性变化、温度调节快速响应等要求,设计并研制了一种分布反馈激光器温控系统。该系统采用数字信号处理器与数模转换芯片设定温...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(s2):s214002

 超紧凑聚合物五端口光路由器的分析模拟

郑传涛 罗倩倩 黄小亮 梁磊 王一丁 张大明

[摘要]构建了一种五端口聚合物光路由器,由于四种不同半径的交叉耦合双环谐振器的谐振作用,该器件可完成二维平面内对四个信道波长的定点路由功能。由于聚合物材料和左右覆层材料具有较大的折射率差,四种微环的半径可小至...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(03):0313001

 中红外甲烷检测仪稳定性实验及温度补偿研究

叶玮琳 郑传涛 王一丁

[摘要]利用甲烷分子在中红外3.31 μm波段的吸收特性,设计并研制了一种便携式甲烷检测仪。为了研究仪器的稳定性,对其在体积分数为0×10-6气体下的输出电压信号做了长时间测试,结果显示,由于环境温度发生变化,半导体...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(03):0323003

 推挽极化Y型耦合器电光调制器的傅里叶建模与表征

郑传涛 黄小亮 李翠婷 罗倩倩 王一丁 张大明

[摘要]设计了一种高线性度、无偏置聚合物Y型耦合器电光调制器,它由Y型分束器、Y型合束器、两节推挽极化电光耦合波导构成的电光区和一个微带行波电极构成,给出了器件结构并对其参数做了优化。通过对施加的电学调制信号做傅...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(11):1113002

 基于红外光谱技术的混合气体检测系统概述

党敬民 付丽 闫紫徽 郑传涛 常玉春 陈晨 王一丁

[摘要]为了给从事红外混合气体检测领域的研究人员提供一定的借鉴与参考, 针对红外混合气体检测系统中的光学复用结构以及检测方法进行了详细评述。 目前, 以量子级联激光器(QCL)、 带间级联激光器(ICL)为代表的相干光源已逐...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2014, 34(10):2851

 基于中红外光谱吸收技术的一氧化碳气体检测系统

李国林 董明 宋楠 宋芳 郑传涛 王一丁

[摘要]基于中红外光谱吸收技术, 利用一氧化碳(CO)气体分子在4.6 μm处的基频吸收带, 采用新脉冲的红外光源和双通道的热释电探测器, 研制了一种CO浓度检测系统。 该系统主要由脉冲调制式宽带热光源、 开放式椭球聚光镜/气室...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2014, 34(10):2839

 离散多音调制可见光通信链路的极限速率

李艳婷 李祝博 张红伟 师星辰 郑传涛

[摘要]为了从理论上揭示离散多音调制可见光链路极限通信速率与信噪比和误码率水平的关系,分析了发送端/接收端的电光和光电转换关系式及广义可见光通信信道的传递函数.在充分考虑可见光信道时/频域响应的基础上,建立了完备...

 PDF全文光子学报 | 2013, 42(12):1414-1420

 宽光谱对称马赫曾德尔电光开关的优化设计与模拟

郑传涛 梁磊 罗倩倩 宋强 马春生 张大明

[摘要]采用两个对称相位发生器(PGC)同时取代两个传统3 dB耦合器,设计了一种新型宽光谱马赫曾德尔干涉仪(MZI)电光开关。利用给出的多元非线性最小均方优化算法,对PGC结构参数做了优化,补偿了由波长漂移造成的MZI电光区的...

 PDF全文光学学报 | 2012, 32(s1):s113003

 110 nm宽频谱马赫-曾德尔电光开关的改进设计

郑传涛 马春生 闫欣 王现银 张大明

[摘要]设计了一种新型改进结构马赫-曾德尔干涉(MZI)电光开关,即在传统结构MZI电光开关中,使用一个相位发生器(PGC)取代一个3 dB耦合器。给出了改进器件的模型和工作原理,导出了振幅传输矩阵,分析了相移补偿原理和开关条件,优...

 PDF全文中国激光 | 2010, 37(01):136-141

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