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多气体一体化光纤网络传感系统研究
近几年，伴随着光纤通信技术的迅猛发展，光纤传感技术得以广泛应用，尤其在气体传感领域，例如矿井下瓦斯气体浓度的检测，大气环境的实时监测以及石油工业中泄露气体的检测等。光纤气体传感器相比于传统气体检测方法有着明显的优势，它不仅具有更高的探测灵敏度，在危险环境中本质安全；而且利用光通信技术可实现多气体远距离一体化传感。
本论介绍了一种多气体一体化光纤网络传感系统。本论文分析了近红外波段的气体光吸收原理，探讨了可用于光纤气体传感探测的气体种类。
介绍了差分检测原理，并基于此原理提出了多吸收峰差分检测技术以提高系统的信噪比，基于空分复用技术和波分复用技术提出了多气体一体化光纤传感网络实现方案。设计并制作了用于差分吸收检测的F-P梳状滤波器。
设计了结构简单的光学传感单元，并搭建了光学准直封装平台。由于系统要长期工作在各种复杂的环境中，设计并制作了具有防尘防水透气功能的实用型传感头。
自主设计并制作了具有多点多气体同步检测功能的密闭性实验气室。最后基于实验条件搭建了以甲烷为目标探测气体的多点光纤气体传感网络，并创新性的引入校准通道，提高了系统的稳定性和检测精度。
测试了传感网络中用到的无源及有源光器件的性能以及整个系统的稳定性，利用本系统完成了甲烷气体单点和多点检测实验，检测系统达到了271ppm的探测灵敏度，并具有良好的多通道长期稳定性和一致性。
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