基于弹光调制的红外光谱吸收法在室内VOC检测中的研究

为了保证静态干涉系统在气体定性定量分析方面稳定性高、抗干扰能力强的特点,设计了基于弹光调制实现光程静态扫描的干涉检测系统。系统由红外激光器、起偏器、弹光调制器、检偏器及CCD组成。通过弹光调制器使弹光晶体的主折射率随调制信号周期性的变化,从而产生周期性变化的光程差。通过对调制相位变化的计算,可知得到调制度随晶体长度、调制时间的函数关系。依据相位延迟及干涉图能量分布,推导了对应的干涉光强公式。实验采用硒化锌晶体作为弹光调制晶体,分别对5组不同浓度的三种常见VOC气体进行浓度分析,实验结果与传统红外吸收光谱吸收法的检测结果进行对比。弹光调制红外光谱吸收法在具备高稳定性、实时性的基础上,检测精度明显优于传统红外吸收光谱吸收法。