High precision and sensitivity detection of gas measurement by laser wavelength modulation spectroscopy implementing an optical fringe noise suppression method

光学 灵敏度(控制系统) 信号(编程语言) 激光器 噪音(视频) 吸收(声学) 光谱学 材料科学 调制(音乐) 信噪比(成像) 吸收光谱法 可调谐激光吸收光谱技术 物理 可调谐激光器 计算机科学 声学 电子工程 图像(数学) 工程类 人工智能 量子力学 程序设计语言
作者
Yongqian Cao,Xin Cheng,Zong Xu,Xing Tian,Gang Cheng,Fei‐yan Peng,Jingjing Wang
出处
期刊:Optics and Lasers in Engineering [Elsevier BV]
卷期号:166: 107570-107570 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.optlaseng.2023.107570
摘要

In this work, a novel method to suppress optical fringe noise in the tunable diode laser absorption spectroscopy is proposed and applied to the CH4 gas sensor perturbed by optical fringes for higher detection precision and sensitivity. For the 2nd harmonic(2f) signal of 20 ppm CH4 spoiled by optical fringes and random noise, by the novel method, the signal-to-noise ratio (SNR) of the 2f signal is improved about 6.5 times from 17 to 182 with an optimal averaging spectral range Δλ. A ∼1.5 times improvement in the measurement precision of CH4 is achieved compared to unprocessed raw signal. The corresponding minimum detectable concentration can be improved from 3 ppb down to 0.78 ppb. The corresponding noise equivalent absorption sensitivity (NNEA) and the noise equivalent concentration (NEC) of the system is 6.13×10−11 cm−1 W Hz−1/2 and 0.181 ppm, respectively.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
刚刚
啊哈完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
乐园完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
jungle发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
刘恋发布了新的文献求助10
5秒前
yy发布了新的文献求助10
6秒前
天天快乐应助LiXF采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
dasdsad发布了新的文献求助10
8秒前
ludwig完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
上善若水发布了新的文献求助10
9秒前
上善若水发布了新的文献求助10
9秒前
上善若水发布了新的文献求助10
9秒前
上善若水发布了新的文献求助10
9秒前
红辣椒发布了新的文献求助20
10秒前
月亮完成签到,获得积分10
11秒前
Hello应助柒木木木采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
liao发布了新的文献求助10
13秒前
FashionBoy应助liliping采纳,获得10
13秒前
蝴蝶发布了新的文献求助10
13秒前
张琦发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
高分求助中
Overcoming Stigma and Bias in Obesity Management 800
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6467589
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8273390
关于积分的说明 17641490
捐赠科研通 5542992
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2908204
邀请新用户注册赠送积分活动 1885131
关于科研通互助平台的介绍 1733728