DFB Lasers ສໍາລັບລະບົບການຮັບຮູ້ອາຍແກັສ TDLAS

ໃນລະບົບການຮັບຮູ້ອາຍແກັສ TDLAS, ເລເຊີ DFB (ການແຈກຢາຍການຕອບຮັບ) ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນແຫຼ່ງແສງຫຼັກ. ເລເຊີ DFB ມີລັກສະນະເປັນເສັ້ນແຄບ, ຜົນຜະລິດຮູບແບບຕາມລວງຍາວແບບດ່ຽວ, ຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນສູງ, ແລະການປັບປ່ຽນໄດ້ຊັດເຈນ. ຄວາມຍາວຂອງການປ່ອຍອາຍພິດຂອງພວກມັນສາມາດຖືກຈັບຄູ່ຢ່າງຖືກຕ້ອງກັບສາຍການດູດຊຶມຂອງອາຍແກັສເປົ້າຫມາຍແລະປັບລະອຽດໂດຍຜ່ານອຸນຫະພູມຫຼືຂັບກະແສເພື່ອໃຫ້ສາມາດສະແກນແລະກວດພົບໃນທົ່ວຈຸດສູງສຸດຂອງການດູດຊຶມ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເປັນທາງເລືອກທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບການຕິດຕາມອາຍແກັສອຸດສາຫະກໍາ, ການວິເຄາະສິ່ງແວດລ້ອມແລະການຄົ້ນຄວ້າວິທະຍາສາດ.

ຫຼັກການ

(1) ເລເຊີ DFB ປ່ອຍແສງເລເຊີແບບດຽວທີ່ສອດຄ່ອງກັນ, ມີຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ປັບໃຫ້ເຂົ້າກັບສາຍການດູດຊຶມອາຍແກັສເປົ້າໝາຍ.

(2) ລຳແສງເລເຊີຈະຜ່ານຫ້ອງແກັສທີ່ມີຕົວຢ່າງທີ່ຈະວັດແທກ.

(3) ອາຍແກັສຈະດູດເອົາບາງສ່ວນຂອງແສງເລເຊີຢູ່ທີ່ຄວາມຍາວຄື່ນຂອງລັກສະນະ, ໃນຂະນະທີ່ແສງທີ່ຍັງເຫຼືອຖືກຖ່າຍທອດ.

(4) ເຄື່ອງກວດຈັບພາບຈະຈັບແສງທີ່ສົ່ງ ຫຼືສະທ້ອນ, ປ່ຽນເປັນສັນຍານໄຟຟ້າ.

(5) ລະບົບຈະວິເຄາະສັນຍານໂດຍໃຊ້ການກວດຫາການລັອກອິນ, ການປັບຕົວແບບ ຫຼື Fourier transform algorithms ເພື່ອຄຳນວນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຍແກັສຕາມກົດໝາຍຂອງເບຍ-ລມເບີດ.

TDLAS Gas Sensing System Diagram

ຟັງຊັນອົງປະກອບຫຼັກ

ອົງປະກອບ	ລາຍລະອຽດຫນ້າທີ່
ເລເຊີ DFB	ສະໜອງແຫຼ່ງເລເຊີແບບດຽວຮູບແບບຄວາມກວ້າງເສັ້ນແຄບ. ຄວາມຍາວຂອງຄື້ນການປ່ອຍອາຍພິດຂອງມັນຖືກປັບຜ່ານການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມເພື່ອສະແກນທົ່ວເສັ້ນການດູດຊຶມຂອງອາຍແກັສເປົ້າຫມາຍ, ໃນຂະນະທີ່ກະແສສີດຖືກດັດແປງຢູ່ໃນຄວາມຖີ່ສູງສໍາລັບການວັດແທກຄວາມຍາວຂອງສັນຍານໂມດູນ (WMS).
ຈຸລັງອາຍແກັສ	ຫ້ອງປະທັບຕາທີ່ບັນຈຸອາຍແກັສເປົ້າຫມາຍແລະການສະຫນອງຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງ optical ທີ່ກໍານົດໄວ້ສໍາລັບການວັດແທກການດູດຊຶມ. ໂມດູນຄວບຄຸມອຸນຫະພູມແລະຄວາມກົດດັນທາງເລືອກປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງການວັດແທກແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຜິດພາດທີ່ເກີດຈາກການປ່ຽນແປງຂອງສິ່ງແວດລ້ອມ.
ເຄື່ອງກວດຈັບພາບ (PD)	ປ່ຽນສັນຍານ optical ຫຼັງຈາກປະຕິສໍາພັນກັບອາຍແກັສເປັນສັນຍານໄຟຟ້າສໍາລັບການຂະຫຍາຍ, demodulation, ແລະການວິເຄາະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຕໍ່ໄປ.
Beam Splitter/Optical Fiber Coupler	Beam splitter ກົງກັບລະບົບ optical ພື້ນທີ່ຫວ່າງ, ໃນຂະນະທີ່ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ເສັ້ນໄຍເຫມາະກັບການຕັ້ງຄ່າເສັ້ນໄຍທັງຫມົດ. ມັນແຍກເລເຊີເຂົ້າໄປໃນເສັ້ນທາງການອ້າງອີງແລະການວັດແທກ. ສັນຍານອ້າງອີງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຊົດເຊີຍການເຫນັງຕີງຂອງພະລັງງານ laser ແລະປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການວັດແທກ (ທາງເລືອກ).
ລະບົບປະມວນຜົນສັນຍານ	ຂະຫຍາຍສັນຍານເຄື່ອງກວດຈັບພາບທີ່ອ່ອນເພຍ ແລະດໍາເນີນການ demodulation wavelength modulation spectroscopy (WMS), ລວມທັງການສະກັດເອົາປະສົມກົມກຽວ 1f/2f, ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບຂໍ້ມູນການດູດຊຶມອາຍແກັສ ແລະກໍານົດຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງອາຍແກັສ.
ຄອມພິວເຕີ / ລະບົບການຄວບຄຸມ	ສະຫນອງການຄວບຄຸມລະບົບ, ການຕັ້ງຄ່າພາລາມິເຕີ, ການຊື້ຂໍ້ມູນ, ການປະມວນຜົນສັນຍານ, ການຄິດໄລ່ຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ, ການເກັບຮັກສາຂໍ້ມູນ, ແລະການເບິ່ງເຫັນໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງຂອງຜົນໄດ້ຮັບການວັດແທກ.

ລາຍການຜະລິດຕະພັນ (ຜະລິດຕະພັນທີ່ພວກເຮົາສະເຫນີ)

760nm 10mW DFB Butterfly Laser Diode

1392nm 10mW DFB Butterfly Laser Diode

1683nm 10mW Fiber Coupled Laser

ພະລັງງານສູງ 1653.7nm 40mW DFB Butterfly Laser

1651nm DFB Fiber Coupled Laser Diode

1625nm DFB BTF Laser Diode

1567nm DFB butterfly laser diode

1580nm DFB SM PM Laser Diode

ເບິ່ງຜະລິດຕະພັນ

FAQ

Q1: ຄວາມຍາວຄື່ນໃດຂອງເລເຊີ DFB ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນໃຊ້ໃນ TDLAS?

A1:

	ອາຍແກັສ	ຄວາມຍາວຄື້ນ(nm)
1	CO2	1572.45
2	O2	760
3	CH4	1653
4	N2O	1392/2257
5	CO	1566
6	NH3	1512.2
7	SO2	7160
8	ບໍ່	1800/2650
9	H2S	1574.5/1590
10	C3H8	3370
11	SF6	1576.3
12	C2H2	1531.64/1521
13	C2H4	1625.9
14	C2H6	1683.1
15	HCI	1742
16	HF	1278/1273
17	HCN	1540

Q2: ເລເຊີ DFB ຕ້ອງການຕົວແຍກບໍ?

A2: Optical isolators ໄດ້ຖືກແນະນໍາໃນລະບົບ TDLAS ທີ່ມີເສັ້ນໄຍຫຼືໃນການຕັ້ງຄ່າທີ່ມີການສະທ້ອນຄືນດ້ານ optical ທີ່ສໍາຄັນ. ພວກມັນອາດຈະເປັນປະໂຫຍດໃນການຕິດຕັ້ງພື້ນທີ່ຫວ່າງບ່ອນທີ່ມີການສະທ້ອນທີ່ຕົກຄ້າງຢູ່. isolator ສະກັດກັ້ນການຕິຊົມທາງ optical, ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ໂຫມດ hopping, ຄວາມບໍ່ສະຖຽນລະພາບຂອງຄວາມຖີ່, ແລະການເຫນັງຕີງຂອງພະລັງງານຜົນຜະລິດ, ດັ່ງນັ້ນການຮັບປະກັນການດໍາເນີນງານເລເຊີໂຫມດດຽວທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະການປັບປຸງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງພື້ນຖານການວັດແທກ.

Q3: ເປັນຫຍັງເລເຊີ DFB ເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບ TDLAS ແທນທີ່ຈະເປັນເລເຊີ FP ຫຼື VCSEL?

A3: ເລເຊີ DFB, ປະສົມປະສານ Bragg gratings, ສະຫນອງຄວາມຖີ່ດຽວທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ການປ່ອຍອາຍພິດເສັ້ນແຄບທີ່ມີ SMSR ສູງ (> 35dB) ແລະການປັບແບບບໍ່ມີໂຫມດ. ໃນການສົມທຽບ, lasers FP ສະແດງໃຫ້ເຫັນການປ່ອຍອາຍພິດຫຼາຍຮູບແບບຕາມລວງຍາວແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ຈໍາກັດ, ໃນຂະນະທີ່ VCSELs ປົກກະຕິແລ້ວສະເຫນີຂອບເຂດການປັບຈໍາກັດທີ່ອາດຈະບໍ່ກວມເອົາຢ່າງເຕັມສ່ວນລັກສະນະການດູດຊຶມທີ່ຕ້ອງການ. ຄວາມບໍລິສຸດຂອງສະເປກຕາທີ່ເໜືອກວ່າ ແລະຄວາມໝັ້ນຄົງຂອງເລເຊີ DFB ປັບປຸງການກວດຫາຄວາມກົມກຽວ SNR ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນເປັນແຫຼ່ງແສງທີ່ຕ້ອງການສຳລັບການຮັບຮູ້ອາຍແກັສ WMS-TDLAS (1f/2f).

Q4: ທາງເລືອກຊຸດໃດທີ່ມີຢູ່ສໍາລັບເລເຊີ TDLAS DFB?

A4: ສອງແພັກເກດກະແສຫຼັກ:

①14-pin Butterfly package: ປະສົມປະສານເຄື່ອງຄວບຄຸມອຸນຫະພູມ TEC, NTC, ແລະຈໍພາບ photodiode, ດ້ວຍຕົວແຍກແສງທາງເລືອກ. ມັນຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນລະບົບ TDLAS ທີ່ມີເສັ້ນໄຍທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາສູງທີ່ຕ້ອງການອຸນຫະພູມທີ່ຊັດເຈນແລະສະຖຽນລະພາບພະລັງງານ.

②TO-can (TO5/TO46): ເປັນການແກ້ໄຂທີ່ຫນາແຫນ້ນທີ່ອອກແບບມາສໍາລັບພື້ນທີ່ຫວ່າງຫຼືການຕັ້ງຄ່າຜົນຜະລິດທີ່ປະສົມປະສານ. ໂດຍປົກກະຕິມັນຂາດການຄວບຄຸມ TEC ປະສົມປະສານແລະອາດຈະຕ້ອງການສະຖຽນລະພາບອຸນຫະພູມພາຍນອກ. ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກການຮັບຮູ້ອາຍແກັສເປີດເສັ້ນທາງທີ່ລະອຽດອ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແລະຂະຫນາດນ້ອຍ.