다양한 가스 고속 모니터링

소개

쌍광빗 스펙트럼은 강력한 기술로 각종 실제 응용에 광범위하게 응용된다.환경 모니터링, 산업 프로세스 제어, 대기 연구, 연소 분석 및 기타 많은 분야에서 중요한 역할을 수행합니다.분광학은 광 분자와 가스 분자 간의 상호 작용을 측정함으로써 가스 성분, 농도 및 기타 특성에 대한 귀중한 통찰력을 제공합니다.

광대역 방법, 예를 들어 푸리엽 변환 스펙트럼은 일반적으로 가스 스펙트럼에 사용된다.푸리엽 변환 스펙트럼법은 간섭기를 이용하여 빛의 강도와 파장의 관계를 측정한다.이 방법은 전체 스펙트럼을 동시에 캡처하여 한 번의 측정으로 다양한 가스를 분석할 수 있습니다.

주요 과제: 푸리엽 변환 스펙트럼의 광학 지연 스캐닝

전통적인 푸리엽 변환 스펙트럼은 고해상도와 빠른 업데이트 속도를 실현하는 데 도전에 직면해 있다.스펙트럼 해상도는 간섭기의 팔 길이 차이에 의해 제한되며, 이는 비현실적인 광 지연 경로 차이가 필요할 수 있습니다.또한 푸리엽 변환 스펙트럼에 사용되는 기계적 스캐닝 메커니즘은 일반적으로 속도, 감도 및 신뢰성에 제한을 초래합니다.이러한 제한은 이러한 과제를 극복하고 가스 스펙트럼 응용 프로그램에서 더 높은 성능을 제공하는 대체 방법에 대한 요구를 촉진합니다.

쌍광빗 스펙트럼

이중 빗 스펙트럼법은 우수한 기술로, 주파수 빗을 이용한다우수특성은 빠른 업데이트 속도를 가진 고해상도 가스 스펙트럼을 구현합니다.기존의 스펙트럼 방법과 달리 이중 빗 스펙트럼은 기계 스캔이나 이동 부품에 의존하지 않습니다.반면 두 개의 정확한 제어 주파수 빗을 이용하여 안정적이고 상관 있는 시간 간섭 도안을 만들어 간단한 푸리엽 변환을 통해 스펙트럼 정보를 추출할 수 있다.

이밖에 이중광빗스펙트럼은 쾌속갱신속도를 제공하여 실시간으로 기체견본을 련속 감시할수 있다.간단한 광전 다이오드를 사용하면 기계 스캔 없이 전체 가스 스펙트럼을 신속하게 캡처하고 고속 데이터 수집을 실현할 수 있습니다.이 빠른 업데이트 속도는 실시간 측정에 중요한 동적 가스 분석 및 프로세스 제어 응용 프로그램에 특히 유용합니다.

단일 챔버 이중 빗 레이저로 구동되는 THz-TDS 시스템의 광학 지연 스캔 매개변수의 그림입니다.길이 1 / frep 광학 지연 스캔 1 / 1 / frep 마다 1 / 1 / frep 반복, 두 개의 빗 모양 반복률 frep 의 부조화 2 / frep 에서 제공

단강 쌍광빗 레이저를 사용한 쌍광빗 스펙트럼

쌍광빗 분광학 분야에서 단강 쌍광빗 레이저는 고해상도 기체 분석을 실현하기 위해 특별한 방법을 제공했다.그러나 단일 캐비티 구성에서는 일반적으로 두 개의 빗이 자유롭게 작동하기 때문에 서로 관련된 시간이 제한되어 있기 때문에 일반적인 문제가 발생합니다.

이러한 과제를 해결하기 위해 장기적인 상관 평균을 달성하기 위해 신속하게 측정하거나 추가 처리 단계를 수행하는 두 가지 전략을 주로 사용합니다.빠른 측정의 경우 제한된 시간 동안 필요한 정보를 캡처하기 위해 데이터 수집을 신속하게 수행해야 합니다.이 방법은 가스 샘플을 실시간으로 분석할 수 있지만 일부 응용 프로그램에 제한을 줄 수 있습니다.

또는 단강쌍광빗분광학에서는 추가적인 처리절차를 채용하여 장기적인 상간평균을 실현할수 있다.한 가지 방법은 보조연속파(cw) 레이저를 도입하여 빗 사이의 상대적인 위상 변화를 추적하는 것이다.이 보조 레이저는 상관 평균에 참고를 제공하여 외부 안정 전자 장비 없이 장기적인 안정 측정을 실현할 수 있다.

또 다른 기술은 광빗을 비교적 높은 중복 주파수 차이로 운행하여 자체 교섭적인 상대 광위상 샘플링을 실현하는 것이다.이 경우 무한히 긴 측정 시간 동안 빗살 선 분별 측정 결과를 얻을 수 있습니다.이런 방법은 전자설비를 안정시킬 필요가 없으며 동시에 정확한 기체분석을 실현할수 있다.

이 두 가지 전략은 모두 단강 이중 빗 분광학의 능력을 강화하여 비교적 긴 시간 동안 고해상도 기체 측정을 할 수 있도록 하였다.단일 챔버 이중 광 빗 레이저는 안정적인 전자 장비에 의존하지 않고도 빗살 선 분별 측정 결과를 얻을 수 있으며, 가스 감지 및 프로세스 제어 응용에 더 쉽고 실용적인 솔루션을 제공합니다.

고해상도 푸리엽 변환 스펙트럼에서 K2 Photonics의 이점

• 빠른 스캔 속도

단일 챔버 이중 광 빗 레이저는 특별한 경우 1 MHz에 가깝게 100 kHz의 고해상도 측정으로 우수한 업데이트 속도로 고해상도를 측정 할 수 있습니다.

• 높은 정밀도

이중 빗 스펙트럼은 가스 흡수 특성을 정확하게 샘플링할 수 있는 높은 측정 해상도를 제공합니다.K2-1000 시스템을 사용하면 뛰어난 1GHz 해상도를 구현할 수 있어 환경 공기 조건에서 가스 감지에 적합하다.

• 작은 크기

길고 복잡한 기계지연선이 필요 없어 고성능 푸리엽 변환 스펙트럼 설정의 실현을 크게 간소화했다.

• 높은 감도

자물쇠형 솔리드 스테이트 레이저는 고주파에서 초저소음 (RIN 및 타이밍) 을 가진 레이저를 생성하여 고감도, 산입 소음이 제한된 측정을 실현할 수 있다.