导读:本文包含了调频光谱论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:中红外调频光谱,量子级联激光器,高速全光调制,气体检测
调频光谱论文文献综述
彭琛[1]（2016）在《基于量子级联激光器全光调制的高速中红外调频光谱技术研究》一文中研究指出量子级联激光器作为一种高性能的中红外相干光源,具有功率高、线宽窄、输出波长可调谐和可在室温下工作等优势。它的波长覆盖广(3-100μm),且可以通过能带工程实现灵活设计。目前量子级联激光器已被广泛应用与无线光通信和光谱气体测量领域。量子级联激光器是单极性器件,电子唯一的载流子。利用这一特点,可以通过近红外激光照射量子级联激光器端面有源区实现全光调制,同时实现振幅调制和频率调制,全光调制不受寄生电容的影响,理论上最高调制频率可以达到100 GHz。随着世界经济和社会的发展,大气环境污染问题日益突出,严重威胁到人们的身体健康和社会、经济的进一步发展,已引起了世界各国的高度重视。大气环境监测对气体检测提出高灵敏度、低检出限、实时、大范围、远距离检测等要求。相对于其他气体检测技术,激光光谱气体检测技术具有检测速度快、检测灵敏度高、检测限低、非接触和无需化学反应等优点,已成为气体检测技术发展趋势之一。红外光谱气体检测技术充分利用了气体红外吸收指纹光谱,可实现气体定性和定量检测,结合量子级联激光器全光调制的调频光谱技术具有信噪比高、灵敏度高、检出限低等优点,然而,中红外波段的调频光谱气体检测技术仍不成熟,尤其是检测速度较慢,难以实现实时气体检测。本文针对现有的全光调制技术,开展振幅调制、频率调制的研究。研究各参数对振幅调制和频率调制的影响,并选择最优的调制参数。且本课题得到国家自然科学基金的支持(红外量子级联激光器的高速全光调制基础理论及技术研究,61077057)。本文并针对现有气体检测技术难以兼顾检测速度、检测灵敏度、检出限的问题,结合红外光谱气体检测优势和量子级联激光器优异特性,尤其是充分利用量子级联激光器电子响应速度快等特点,提出了基于量子级联激光器全光调制的高速中红外激光调频光谱气体检测技术。采用近红外光束,实现对中红外量子级联激光器的高速全光频率调制。在此基础上,建立了高速中红外激光调频光谱气体检测系统,实现了对CO气体的高速、高灵敏度、低检出限检测,相对于直接吸收光谱检测技术,本文提出的高速中红外激光调频光谱气体检测技术,将最低气体检测浓度降低了7倍、灵敏度提高了2倍,较好地解决了检测速度与检测灵敏度、检出限之间的矛盾,实现了实时、高灵敏、低检出限的气体检测。论文主要研究工作具体如下:(1)针对传统量子级联激光器模型中缺失光辐射项和电子温度项,无法同时对激光器光学特性和电子温度进行研究等不足,提出了改进的量子级联激光器物理模型;基于该模型建立了量子级联激光器数值仿真算法,编写了C++仿真程序;实现了含光辐射和电子温度的量子级联激光器输出特性数值仿真,并深入研究了电子温度对量子级联激光器输出特性的影响;为进一步从理论上深入研究量子级联激光器全光调制物理机制奠定了重要基础。(2)基于全光调制原理,建立了中红外(4.6μm)分布式反馈量子级联激光器全光调制实验系统,采用近红外相干光,激发量子级联激光器出射端面有源区,实现对激光器输出光强和波长的高速调制;系统深入地开展了量子级联激光器全光调制实验研究,研究了近红外调制光功率、光波长和调制频率等,对量子级联激光器激光器I-V特性、I-L特性、强度调制深度和频率调制系数等影响,优化了最佳扫描脉宽(200 ns)和最佳调制频率(200 MHz)等;并结合光致荧光实验,确定了最优近红外调制光波长(1550 nm)。(3)建立了基于量子级联激光器的高速中红外调频光谱气体检测系统,系统波长扫描时间为200 ns,重复频率为10 KHz,全光调制波长为1550 nm,调制频率为200 MHz。完成了对系统的波长标定;并对中心波长、光谱扫描范围、光谱分辨率、稳定性等主要系统性能参数进行了实验测试;选择有毒气体一氧化碳(CO)作为检测对象,在200 ns内获得了CO气体的调频光谱;测量了不同浓度CO气体的调频光谱,由此得到调频光谱CO气体浓度检测工作曲线,并对CO气体浓度进行定量测试;在同一光学系统中,对高速中红外激光调频光谱气体检测方法和传统的直接吸收谱气体检测方法进行实验比较。实验结果表明,高速中红外激光调频光谱气体检测方法的气体检测灵敏度提升了2倍,而气体检出限降低了7倍,极大地提高了气体检测性能。进一步实验研究表明增加近红外调制光功率,有望使高速中红外激光调频光谱气体检测灵敏度和检出限得到进一步大幅改善。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-09-01）
郑海明,李广杰,吴浩[2]（2015）在《基于线性调频Z变换的差分吸收光谱数据处理方法研究》一文中研究指出差分吸收光谱法(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是一种常用的污染气体监测方法,对所监测的光谱数据去噪可以提高反演精度。可采用傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)滤波法滤除光谱数据中的噪声,但该算法本身会引入误差。提出一种线性调频Z变换法(chirp Z transform,CZT),通过对傅里叶变换之后的频谱进行局部细化,能够在保留傅里叶变换滤波法去噪效果的基础上,对算法的误差进行补偿,从而进一步提高反演精度。实验配置了SO2及NO2进行浓度反演,结果表明,直接采用相除法反演浓度时误差较大且很不稳定,线性调频Z变换法能够获得比傅里叶变换滤波法更高的反演精度。模拟了SO2和NO2混合气体实验,频谱分析结果表明FFT算法无法解决特征吸收结构被扭曲、削弱等问题,CZT算法能完成特定频段频谱的精细化重构。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2015年06期）
付丽辉,尹文庆[3]（2013）在《基于调频光谱原理的在线式表面等离子体共振光纤传感器》一文中研究指出基于调频光谱原理,提出一种可用于在线测量的表面等离子体共振光纤传感器结构。理论分析、数值仿真和实测结果表明,基于表面等离子体共振效应的光纤传感头,相当于具有中心对称吸收谱的吸收介质,且吸收峰中心波长随待测折射率的增加而红移;基于此吸收谱函数,以微分光谱替代直接光谱测量,可有效克服吸收峰处一阶微分谱为零对测量灵敏度的消极影响;参考光路及闭环负反馈结构的引入,可有效抑制源于光源和光路中光强波动等的影响。以镀有50nm厚金薄膜的多模石英光纤组成传感头,搭建相应的闭环系统,对折射率为1.33000～1.43000范围内不同液体进行折射率测量,并与阿贝折射率仪、光纤光谱仪及理论仿真结果进行比较。结果表明,在1.33200～1.37580RIU(RIU表示单位折射率)范围内,测量精度可达0.00016RIU,与波长分辨率为0.4nm的光谱仪测量结果精度相当;在1.37500～1.42640RIU范围内,测量精度可达0.00071RIU,优于0.00090RIU的光谱仪测量结果,较好地验证了该方案用于在线测量的可行性和检测结果的可靠性。(本文来源于《光学学报》期刊2013年06期）
张锐,王建军,粟敬钦,刘兰琴,邓青华[4]（2010）在《基于线性调频脉冲的光谱色散平滑技术实验研究》一文中研究指出在激光驱动惯性约束聚变研究中,束靶高效耦合依赖于采用合适的束匀滑措施.目前,结合光谱色散平滑(smoothing by spectral dispersion,简称SSD)、相位板和光束迭加的技术是固体激光驱动器采用的主流束匀滑技术.瞄准间接驱动,实验研究了一套基于线性调频脉冲的SSD技术.在采用该技术后,远场色散方向上的高频调制得到了匀滑,色散后的近场也得到了匀滑.测量得到的光谱结构与理论模拟接近.该方法不需要相位调制器,而这类器件在传统SSD技术中是一个关键器件.(本文来源于《物理学报》期刊2010年02期）
王马华,崔一平,张彤[5]（2007）在《调频光谱分析在集成光学陀螺性能优化中的应用》一文中研究指出根据调频光谱原理,在双频率调制、闭环谐振式光学陀螺中,核心敏感元件——无源环形谐振腔的谐振特性对陀螺灵敏度具有决定性作用;通过结构与功能对比可知,谐振式光学陀螺相当于将对具有洛伦兹型吸收谱的无源环形谐振腔进行微分吸收谱测量的光谱仪。调频、外差、相干检测和闭环控制等技术的综合应用,使得通过跟踪、锁定因萨格拉克效应导致的吸收峰偏移,实现对转动角速度高灵敏度和大动态范围测量成为可能;通过调制频率、腔长和耦合比的适当选择,可以优化陀螺实际实现的灵敏度。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2007年04期）
张锐[6]（2006）在《基于调频脉冲的光谱色散平滑技术研究》一文中研究指出在用于惯性约束聚变研究(ICF)的高功率激光驱动器中，强激光束的传输、放大与控制问题一直是强激光物理与技术研究的重点。为进一步提高装置的负载能力和靶面光强分布的均匀性，有必要研究与发展新的概念与技术，来改善光束质量和提高光束控制精度。 论文根据未来ICF物理实验研究的主要需求及高功率激光驱动器的发展趋势，借鉴光谱角色散扫描技术的基本思想，首次提出了“运动”光束的新概念，其基本思路是立足于啁啾脉冲堆积整形与特种光栅优化组合的技术路线，以光束时域的多维扫描“运动”实现空域(包括远场与近场)的平滑化。其首要目标是实现光束远场分布的均匀化，以便满足物理实验对靶面光强分布的基本要求；其次，探索研究光束近场“运动”消除高频调制的可能性，以便提高装置负载。 目前，国外高功率激光驱动器实现远场分布平滑化的主流技术是基于正弦调频脉冲的光谱色散平滑技术(SSD)。论文通过对该束平滑技术的系统分析，给出了影响光束远场分布均匀性的两个主要因素，即脉冲带宽和谱色散量。其中，带宽决定了束平滑的速度，谱色散量决定了最终能达到的均匀程度及可平滑的最长空间尺度；同时，分析研究也表明传统SSD的不足是因采用正弦相位调制，光束扫频时存在速度为零的区域(对应于正弦调制波波峰与波谷处)，且将影响光束远场分布的均匀性。 为了解决上述问题以及探索光束近场扫描“运动”的可能性，论文首次提出利用堆积啁啾脉冲的周期性光谱调制特性和新颖特殊光栅实现光谱角色散和激光束远场焦斑的时间平滑。该技术路线充分利用了啁啾脉冲的平滑光谱，来消除近场和远场上光强的高频调制。为弥补线性光栅只能在一个方向实现束平滑的缺点，提出并设计了圆光栅、“星”光栅、阵列型光栅等新型特殊光栅来对焦斑各个方向的高频调制进行平滑。模拟计算的主要结果表明，该新型技术路线得到的光束平滑效果优良，具有实际应用的潜力。 论文取得的主要进步点如下： 1．首次提出基于啁啾脉冲堆积的光谱色散平滑技术路线。建立了啁啾脉冲堆积的光谱调制模型并推导了其色散关系。模拟研究结果表明，这种束平滑方法与采用正弦调频脉冲的SSD技术(无相位板)相比，在消除靶面高频起伏方面更具优越性，这是因为啁啾脉冲的光谱连续平滑而正弦调频脉冲的光谱分立且两端存在强区。通过计算包含焦斑能量95％的对比度随时间变化曲线，得出一个色循环、基准脉冲带宽0.3nm～0.5nm下可以获得最为理想的束平滑效果。 2．首次提出采用圆光栅、“星”光栅和阵列型光栅等异型色散方案来实现光谱角色散的技术路线。模拟计算结果表明，“星”光栅和随机色散方向2×2阵列型光栅的平(本文来源于《中国工程物理研究院》期刊2006-05-01）
吴桂林,韩健德,徐绍林,杨维纲,郑丽华[7]（1995）在《用振镜调频技术获得SF_6分子高精度微分光谱》一文中研究指出利用振动腔外反射镜使入射到低气压ＳＦ６气体吸收池内的ＣＯ２激光的频率受到Ｄｏｐｐｌｅｒ调制，并用相敏检波技术得到ＳＦ６分子的一阶微分光谱。对几条ＳＦ６分子吸收线的频率间隔进行了高精度的测量。最后讨论了这种获得微分光谱方法的优点。(本文来源于《中国激光》期刊1995年05期）
夏慧荣,J,L,Hall[8]（1994）在《双光子共振相互作用的调频外差光谱特征》一文中研究指出计算了以5种不同方式作频率调制时,反向传输激光场与量子系统在双光子共振四波混频相互作用过程中的光外差探测光谱。文中建议的调制方式具有新奇的光谱特征,它们甚至在计及二级边带作用时也成立,该光谱技术有重要的潜在应用前景。(本文来源于《中国科学(A辑 数学 物理学 天文学 技术科学)》期刊1994年07期）
周志尧,景春阳,张哨峰,朱利洲,林福成[9]（1994）在《连续单频激光的腔外调频及其在光谱测量中的应用》一文中研究指出研制了一台通光孔径为２ｍｍ的ＬｉＴａＯ３射频电光调制器，调制频率为９５ＭＨｚ。获得十个边频分量，并对调频结果作了分析。应用此器件所产生的调频激光束测得２３８Ｕ和Ｌａ的荧光谱，对比和分析了单频激光和调频激光荧光谱的差别，获得了明显的谱线增宽及增强效应。(本文来源于《中国激光》期刊1994年04期）
Y,山本,吴宏[10]（1983）在《AlGaAs激光器调频噪声光谱和光谱线宽》一文中研究指出半导体激光器的调频量子噪声是半导体激光器应用于光学传输系统和光纤传感器系统方面最重要的特性之一。调频噪声特性用调频噪声光谱、瞬时频率概率密度、振荡功率光谱这叁个项来描述。对于半导体激光器,这叁个值之间的关系式可采用四种不同的分析法,即用Van der pol方程、Fokker-Plank方程、速率方程和光子密度矩阵方程。本文讨论了AlGaAs激光器的这些理论计算和实验结果之间的比较。图1给出了腔长900μm的CSP激光器的理论和实验的调频噪声光谱。用一个迈克尔逊干涉仪把调频噪声转换成调幅噪声。用一个光隔离器和角反射器来消除对半导体激光(本文来源于《半导体光电》期刊1983年01期）
调频光谱论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
差分吸收光谱法(differential optical absorption spectroscopy,DOAS)是一种常用的污染气体监测方法,对所监测的光谱数据去噪可以提高反演精度。可采用傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)滤波法滤除光谱数据中的噪声,但该算法本身会引入误差。提出一种线性调频Z变换法(chirp Z transform,CZT),通过对傅里叶变换之后的频谱进行局部细化,能够在保留傅里叶变换滤波法去噪效果的基础上,对算法的误差进行补偿,从而进一步提高反演精度。实验配置了SO2及NO2进行浓度反演,结果表明,直接采用相除法反演浓度时误差较大且很不稳定,线性调频Z变换法能够获得比傅里叶变换滤波法更高的反演精度。模拟了SO2和NO2混合气体实验,频谱分析结果表明FFT算法无法解决特征吸收结构被扭曲、削弱等问题,CZT算法能完成特定频段频谱的精细化重构。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
调频光谱论文参考文献
[1].彭琛.基于量子级联激光器全光调制的高速中红外调频光谱技术研究[D].重庆大学.2016
[2].郑海明,李广杰,吴浩.基于线性调频Z变换的差分吸收光谱数据处理方法研究[J].光谱学与光谱分析.2015
[3].付丽辉,尹文庆.基于调频光谱原理的在线式表面等离子体共振光纤传感器[J].光学学报.2013
[4].张锐,王建军,粟敬钦,刘兰琴,邓青华.基于线性调频脉冲的光谱色散平滑技术实验研究[J].物理学报.2010
[5].王马华,崔一平,张彤.调频光谱分析在集成光学陀螺性能优化中的应用[J].中国惯性技术学报.2007
[6].张锐.基于调频脉冲的光谱色散平滑技术研究[D].中国工程物理研究院.2006
[7].吴桂林,韩健德,徐绍林,杨维纲,郑丽华.用振镜调频技术获得SF_6分子高精度微分光谱[J].中国激光.1995
[8].夏慧荣,J,L,Hall.双光子共振相互作用的调频外差光谱特征[J].中国科学(A辑数学物理学天文学技术科学).1994
[9].周志尧,景春阳,张哨峰,朱利洲,林福成.连续单频激光的腔外调频及其在光谱测量中的应用[J].中国激光.1994
[10].Y,山本,吴宏.AlGaAs激光器调频噪声光谱和光谱线宽[J].半导体光电.1983