波长扫描及多次平均法提高气体传感信号信噪比的理论与实验研究

研制了一种基于可调谐Fabry-Perot滤波器的扫描光源法的乙炔气体检测系统,利用法珀标准具和参考光栅划定波长范围,能实现光谱范围的平均滤波,使乙炔气体同一吸收峰的谱线重合在一起,提高了测量的灵敏度。采用本文的方法可以克服可调谐Fabry-Perot滤波器透射波长不稳定带来的影响。实验结果证明,利用平均滤波能有效地消除由光源抖动和光电转换电路产生的背景噪声,实现了低浓度乙炔气体的检测。本方法可大幅度地提高信噪比,信噪比增加倍数可达17.8,能检测浓度为6.3638e-005的乙炔气体。采用锯齿波驱动的扫描光源,光源的相干性小,可以克服谐波检测方法中干涉噪声很难消除的问题,比较适合于工业化的气体监测。