[发明专利]一种用于气体感测的免校准扫描波长调制光谱的方法

摘要

提供一种免校准扫描波长调制光谱(WMS)吸收感测的方法，通过使用1f‑归一化WMS‑2f在传感器上获取气体样本的吸收谱线形状测量值，其中在频率f处调制至注入电流可调谐二极管激光器(TDL)的注入电流，其中对该TDL的波长调制以及强度调制同时发生；使用数字锁定程序和合适带宽的低通滤波器来提取WMS‑nf(n＝1，2，……)信号，其中WMS‑nf信号是f的谐波；根据这些WMS‑nf信号的比值来确定该气体样本的物理性质；且使用扫描波长WMS确定零吸收背景，并使用至少两个谐波确定非吸收损耗，其中，在碰撞谱线展宽混合跃迁线宽的环境下，从测量中去除了对于非吸收基线测量的需要，其中使得能够在不知道跃迁线宽的情况下进行免校准WMS测量。

主权项

一种免校准扫描波长调制光谱(WMS)吸收感测的方法，包括：a.使用1f‑归一化的WMS‑2f在传感器上获得气体样本的吸收谱线形状测量值，其中在频率f处调制至注入电流可调谐的二极管激光器(TDL)的注入电流，其中对所述TDL的波长调制以及对所述TDL的强度调制同时发生；b.使用在经合适编程计算机上的数字锁定程序以及具有合适带宽的低通滤波器来提取WMS‑nf(n＝1，2，……)信号，其中所述WMS‑nf信号是所述f的谐波；c.根据所述WMS‑nf信号的比值来确定所述气体样本的物理性质；d.使用扫描波长WMS现场确定零吸收背景；并且e.使用至少两个所述谐波来确定非吸收损耗，其中在碰撞谱线展宽混合跃迁线宽的环境下，从测量中去除了对于非吸收基线测量的需要，其中能够在不知道所述跃迁线宽的情况下进行免校准WMS测量，其中对于以调制频率f>2kHz而执行的测量，将所述检测到的谐波与低频噪音分隔开，其中所述低频噪音为<1kHz。