TDLAS qaz algılama sistemlərində DFB (Distributed Feedback) lazeri əsas işıq mənbəyi kimi xidmət edir. DFB lazerləri dar xətt genişliyi, tək uzununa rejimli çıxış, yüksək dalğa uzunluğu sabitliyi və dəqiq tənzimlənmə qabiliyyəti ilə xarakterizə olunur. Onların emissiya dalğa uzunluğu hədəf qazın udma xəttinə dəqiq uyğunlaşdırıla və udma zirvəsi boyunca skan etməyə və aşkarlamağa imkan vermək üçün temperatur və ya sürücü cərəyanı vasitəsilə dəqiq tənzimlənə bilər ki, bu da onları sənaye qazının monitorinqi, ətraf mühitin təhlili və elmi tədqiqatlar üçün ideal seçim edir.
(1) DFB lazeri hədəf qaz udma xəttinə uyğunlaşdırılmış dalğa uzunluğu ilə əlaqəli, tək rejimli lazer şüası yayır.
(2) Lazer şüası ölçüləcək nümunəni ehtiva edən qaz hüceyrəsindən keçir.
(3) Qaz lazer işığının bir hissəsini xarakterik dalğa uzunluğunda udur, qalan işıq isə ötürülür.
(4) Fotodetektor ötürülən və ya əks olunan işığı tutur və onu elektrik siqnalına çevirir.
(5) Sistem Beer-Lambert qanununa uyğun olaraq qaz konsentrasiyasını hesablamaq üçün kilidin aşkarlanması, demodulyasiyası və ya Furye çevrilməsi alqoritmlərindən istifadə edərək siqnalı təhlil edir.
|
Komponent |
Funksiya təsviri |
|
DFB lazer |
Dar xətt enli tək rejimli lazer mənbəyini təmin edir. Onun emissiya dalğa uzunluğu hədəf qazın xarakterik udma xətti boyunca skan etmək üçün temperatur nəzarəti vasitəsilə tənzimlənir, enjeksiyon cərəyanı isə dalğa boyu modulyasiya spektroskopiyası (WMS) ölçmələri üçün yüksək tezlikdə modullaşdırılır. |
|
Qaz Hüceyrəsi |
Hədəf qazı olan və udulmanın ölçülməsi üçün müəyyən edilmiş optik yol uzunluğunu təmin edən möhürlənmiş kamera. Opsiyonel temperatur və təzyiqə nəzarət modulları ölçmə sabitliyini yaxşılaşdırır və ətraf mühitin dəyişməsi nəticəsində yaranan səhvləri azaldır. |
|
Fotodetektor (PD) |
Qazla qarşılıqlı əlaqədən sonra optik siqnalı sonrakı gücləndirmə, demodulyasiya və konsentrasiya təhlili üçün elektrik siqnalına çevirir. |
|
Şüa Ayırıcı/Optik Fiber Bağlayıcı |
Şüa ayırıcı boş yer optik sistemə uyğundur, fiber birləşdirici isə bütün lifli quraşdırmaya uyğun gəlir. O, lazeri istinad və ölçmə yollarına bölür. İstinad siqnalı lazer gücünün dəyişməsini kompensasiya etmək və ölçmə dəqiqliyini artırmaq üçün istifadə olunur (isteğe bağlıdır). |
|
Siqnalların emalı sistemi |
Zəif fotodetektor siqnallarını gücləndirir və qaz udma məlumatını əldə etmək və qazın konsentrasiyasını müəyyən etmək üçün 1f/2f harmonik ekstraksiya daxil olmaqla dalğa boyu modulyasiya spektroskopiyasını (WMS) demodulyasiya edir. |
|
Kompüter/İdarəetmə Sistemi |
Sistem nəzarətini, parametrlərin konfiqurasiyasını, məlumatların əldə edilməsini, siqnalın işlənməsini, konsentrasiyanın hesablanmasını, məlumatların saxlanmasını və ölçmə nəticələrinin real vaxtda vizuallaşdırılmasını təmin edir. |
760nm 10mW DFB Kəpənək Lazer Diodu
1392nm 10mW DFB Kəpənək Lazer Diodu
1683nm 10mW Fiber Cütlənmiş Lazer
Yüksək güclü 1653.7nm 40mW DFB Kəpənək Lazeri
1651nm DFB Fiber Birləşdirilmiş Lazer Diodu
1625nm DFB BTF lazer diodu
1567nm DFB kəpənək lazer diodu
1580nm DFB SM PM Lazer Diodu
S1: TDLAS-da adətən hansı dalğa uzunluğunda DFB lazer istifadə olunur?
A1:
|
|
Qaz |
Dalğa uzunluğu (nm) |
|
1 |
CO2 |
1572.45 |
|
2 |
O2 |
760 |
|
3 |
CH4 |
1653 |
|
4 |
N2O |
1392/2257 |
|
5 |
CO |
1566 |
|
6 |
NH3 |
1512.2 |
|
7 |
SO2 |
7160 |
|
8 |
YOX |
1800/2650 |
|
9 |
H2S |
1574.5/1590 |
|
10 |
C3H8 |
3370 |
|
11 |
SF6 |
1576.3 |
|
12 |
C2H2 |
1531.64/1521 |
|
13 |
C2H4 |
1625.9 |
|
14 |
C2H6 |
1683.1 |
|
15 |
HCI |
1742 |
|
16 |
HF |
1278/1273 |
|
17 |
HCN |
1540 |
S2: DFB lazeri üçün izolyator lazımdırmı?
A2: Optik izolyatorlar fiber əsaslı TDLAS sistemlərində və ya əhəmiyyətli optik əks əks etdirən konfiqurasiyalarda tövsiyə olunur. Onlar həmçinin qalıq əks olunmaların mövcud olduğu boş məkan quraşdırmalarında faydalı ola bilər. İzolyator optik əks əlaqəni yatırır, rejimin hoppanmasını, tezliklərin qeyri-sabitliyini və çıxış gücünün dəyişməsinin qarşısını alır, beləliklə, sabit tək rejimli lazer işini və təkmilləşdirilmiş ölçmə əsas sabitliyini təmin edir.
3-cü sual: Niyə DFB lazeri FP və ya VCSEL lazeri əvəzinə TDLAS üçün üstünlük verilən işıq mənbəyidir?
A3: DFB lazerləri, inteqrasiya olunmuş Bragg barmaqlıqları yüksək SMSR (>35dB) və rejimsiz tənzimləmə ilə sabit tək tezlikli, dar xətt eni emissiyasını təmin edir. Müqayisə üçün, FP lazerləri çox uzununa rejimli emissiya və məhdud dalğa uzunluğu sabitliyi nümayiş etdirir, VCSEL-lər adətən tələb olunan udma xüsusiyyətlərini tam əhatə etməyən məhdud tuning diapazonu təklif edir. DFB lazerlərinin üstün spektral saflığı və tənzimləmə stabilliyi harmonik aşkarlama SNR-ni əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır və onları yüksək dəqiqlikli WMS-TDLAS (1f/2f) qazın tədqiqi üçün üstünlük verilən işıq mənbəyinə çevirir.
S4: TDLAS DFB lazerləri üçün hansı paket seçimləri mövcuddur?
A4: İki əsas paket:
①14-pin Butterfly paketi: TEC, NTC termistoru və monitor fotodiodunu əlavə optik izolyatorla birləşdirir. Dəqiq temperatur və güc sabitləşməsi tələb edən yüksək dəqiqlikli liflə birləşdirilmiş TDLAS sistemlərində geniş istifadə olunur.
②TO-can (TO5/TO46): Boş yer və ya toplanmış çıxış konfiqurasiyaları üçün nəzərdə tutulmuş kompakt həll. O, adətən inteqrasiya edilmiş TEC nəzarətindən məhrumdur və xarici temperaturun sabitləşməsini tələb edə bilər. Xərclərə həssas və miniatürləşdirilmiş açıq yollu qaz sensoru tətbiqləri üçün uyğundur.
-
