Integrated near-infrared fiber-optic photoacoustic sensing demodulator for ultra-high sensitivity gas detection

解调 材料科学 光学 灵敏度(控制系统) 信号(编程语言) 光声效应 光纤 噪音(视频) 声学 激光器 光电子学 物理 电子工程 电信 计算机科学 工程类 频道(广播) 人工智能 图像(数学) 程序设计语言
作者
Xinyu Zhao,Chenxi Li,Hongchao Qi,Jiayu Huang,Yufu Xu,Zhengzhi Wang,Xiao Han,Min Guo,Ke Chen
出处
期刊:Photoacoustics [Elsevier]
卷期号:33: 100560-100560 被引量:41
标识
DOI:10.1016/j.pacs.2023.100560
摘要

An integrated near-infrared fiber-optic photoacoustic sensing demodulator was established for ultra-high sensitivity gas detection. The demodulator has capacities of interference spectrum acquisition and calculation, laser modulation control as well as digital lock-in amplification. FPGA was utilized to realize all the control and signal processing functions, which immensely improved the integration and stability of the system. The photoacoustic signal detection based on fiber-optic Fabry-Perot (F-P) acoustic sensor was realized by applying ultra-high resolution spectral demodulation technique. The detectable frequency of photoacoustic signal achieved 10 kHz. The system integrated lock-in amplification technology, which made the noise sound pressure and dynamic response range of sound pressure detection reached 3.7 μPa/√Hz @1 kHz and 142 dB, respectively. The trace C2H2 gas was tested with a multi-pass resonant photoacoustic cell. Ultra-high sensitivity gas detection was accomplished, which was based on high acoustic detection sensitivity and the matching digital lock-in amplification. The system detection limit and normalized noise equivalent absorption (NNEA) coefficient were reached 3.5 ppb and 6.7 × 10-10 cm-1WHz-1/2, respectively. The devised demodulator can be applied for long-distance gas measurement, which depends on the fact that both the near-infrared photoacoustic excitation light and the probe light employ optical fiber as transmission medium.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI

祝大家在新的一年里科研腾飞
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
薄荷小新完成签到 ,获得积分10
刚刚
斑马完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Ricardo完成签到 ,获得积分10
6秒前
轩羊羊完成签到 ,获得积分10
6秒前
小飞完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
眼睛大樱桃完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
满鑫完成签到,获得积分10
12秒前
普里克先森完成签到 ,获得积分10
14秒前
tg2024完成签到 ,获得积分10
19秒前
李思完成签到 ,获得积分10
24秒前
小樊没烦恼完成签到 ,获得积分10
27秒前
吨吨完成签到,获得积分10
32秒前
lilaccalla完成签到 ,获得积分10
34秒前
为你等候完成签到,获得积分10
35秒前
虚心醉蝶完成签到 ,获得积分10
36秒前
白嫖论文完成签到 ,获得积分10
36秒前
海人完成签到 ,获得积分10
37秒前
Chasing完成签到 ,获得积分10
37秒前
卡戎529完成签到 ,获得积分10
41秒前
46秒前
单纯乘风完成签到 ,获得积分10
47秒前
yu完成签到,获得积分10
52秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
02完成签到,获得积分10
54秒前
仁爱的觅夏完成签到,获得积分10
58秒前
小学生学免疫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CLTTTt完成签到,获得积分10
1分钟前
学呀学完成签到 ,获得积分10
1分钟前
嘻嘻完成签到,获得积分10
1分钟前
chenamy完成签到,获得积分10
1分钟前
米博士完成签到,获得积分10
1分钟前
向日葵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
goodsheep完成签到 ,获得积分10
1分钟前
松柏完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Wen完成签到 ,获得积分10
1分钟前
hhh2018687发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Востребованный временем 2500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 1500
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Les Mantodea de Guyane 800
Mantids of the euro-mediterranean area 700
The Oxford Handbook of Educational Psychology 600
有EBL数据库的大佬进 Matrix Mathematics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 遗传学 化学工程 基因 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3413420
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3015790
关于积分的说明 8871822
捐赠科研通 2703519
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1482342
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 685233
邀请新用户注册赠送积分活动 679970