[发明专利]一种基于本地解调调制光信号技术的气体探测方法及装置

权利要求书

1.一种基于本地解调调制光信号技术的气体探测方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将经过波长调制的半导体激光器（11）输出的激光分成两束；（b）将一束光作为探测光输入至传感头（26）进行气体检测，并将携带有待测气体浓度信息的信号输入至锁相放大器（27）；（c）将另一束光转换成相应的电信号后滤除噪音，再放大，并进行锁定，传输给锁相放大器（27）同步端；（d）对经过锁相放大器（27）同步解调后的信号进行分析，得到待测气体的浓度信息。

2.一种基于本地解调调制光信号技术的气体探测装置，用于实现如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括光源系统（1）、通过光纤（3）与光源系统（1）出射端相连的探测系统（2）以及与探测系统（2）输出端相连接的信号采集显示系统（4）；所述光源系统（1）包括半导体激光器（11）以及驱动半导体激光器（11）的激光驱动（12）；激光驱动（12）的调制端口连接有信号发生器（13）；半导体激光器（11）的出射端与光纤（3）入射端口相连接；所述探测系统（2）包括与光纤（3）出射端口相连接的光纤分束器（21）、与光纤分束器（21）一个输出端相连接的光电探测器（22）、顺次连接在光电探测器（22）信号输出端的带通滤波器（23）、前置放大器（24）、锁相环（25）以及锁相放大器（27）；所述锁相环（25）的信号输出端与锁相放大器（27）的同步信号输入端相连接；光纤分束器（21）的另一个输出端连接有传感头（26），传感头（26）的输出端与锁相放大器（27）的信号输入端相连接；所述锁相放大器（27）的信号输出端与信号采集显示系统（4）的信号输入端相连接。

3.如权利要求2所述的一种基于本地解调调制光信号技术的气体探测装置，其特征在于，信号采集显示系统（4）包括与锁相放大器（27）的信号输出端相连接的无线发射模块（6）、与无线发射模块（6）相配的设在光源系统（1）附近的无线接收模块（7）以及与无线接收模块（7）相连接的计算机。

4.一种基于本地解调调制光信号技术的气体探测装置，用于实现如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括一个光源系统（1）、位于光源系统（1）出射光路上的1:n路光学开关（51）；1:n路光学开关（51）的每个出射端均通过光纤（3）连接有一个探测系统（2）；每个探测系统（2）的信号输出端均连接有一个无线发射模块（6）；光源系统（1）旁设有与无线发射模块（6）相配的无线接收模块（7）以及与无线接收模块（7）相连接的计算机；所述光源系统（1）包括半导体激光器（11）以及驱动半导体激光器（11）的激光驱动（12）；激光驱动（12）的调制端口连接有信号发生器（13）；所述探测系统（2）包括与相对应的光纤（3）出射端口相连接的光纤分束器（21）、与光纤分束器（21）一个输出端相连接的光电探测器（22）、顺次连接在光电探测器（22）信号输出端的带通滤波器（23）、前置放大器（24）、锁相环（25）以及锁相放大器（27）；所述锁相环（25）的信号输出端与锁相放大器（27）的同步信号输入端相连接；光纤分束器（21）的另一个输出端连接有传感头（26），传感头（26）的输出端与锁相放大器（27）的信号输入端相连接；所述锁相放大器（27）的信号输出端与对应的无线发射模块（6）信号输入端相连接；所述计算机的信号输出端与1:n路光学开关（51）的控制输入端相连接。