基于光纤声波传感的光声微量气体检测技术

研究基于光纤声波传感器和可调谐光纤激光器的高灵敏度微量气体光声光谱检测技术。采用高功率近红外可调谐光纤激光器作激发光源，设计、研制适用于光声探测的高灵敏度光纤F-P腔式声波传感器用于光声信号检测，结合激光腔内置式微型光声池和多种气体成分光声信号分析方法，研制出能够对氨气、甲烷等多种气体成分进行高灵敏度、高分辨率测量的新型光纤光声光谱气体探测器。预期其检测灵敏度可达到亚ppb（part per billion）数量级，此外，这种气体检测技术的时间响应快，可连续测量，体积小便于携带，并且传感头现场无电信号，抗干扰、本质安全。因而特别适用于医学中的呼吸气体诊断技术研究和患者呼出气体中氨气浓度的临床监测，煤矿瓦斯浓度监测，半导体芯片生产过程中的环境气体监测等领域，另外该技术研究还将为工业、抢险救灾和国防中有毒有害气体传感器研究提供直接可利用或者可借鉴的技术和方法。