摘要：基于Kirchoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热电器件设计了一种实用化的实时测温系统.根据待测目标的光谱辐出度及相对测温灵敏度随λT的变化关系,确定了系统工作波长的大致范围;通过对水冷遮蔽板的尺寸及其放置位置与波长间的关系、以及对大气的红外透射谱等的分析,确定了系统的工作波长;按照水冷遮蔽板的尺寸及其放置位置(H/R之值)对测温精度的影响,讨论了水冷遮蔽板的H/R之值,并由此分析了系统的抗干扰能力及测温精度.指出了引起系统测温不确定度的5种主要原因,并对其中的2种进行了简要的分析.实验结果表明,该系统的测温精度优于0.3%.

摘要：纳米级金属薄膜能够作为热释电探测器红外吸收薄膜在14~16μm波段范围内有效应用已经得到证明.通过调节沉积在LT(钽酸锂)晶体材料上的纳米级镍铬(NiCr)薄膜的厚度和表面特征来改善纳米金属薄膜红外吸收特性.通过调节晶体材料的厚度,改变抗反射腔的深度,从而调节吸收波长.为进一步加强红外吸收,应用化学腐蚀,生成粗糙的纳米级薄膜表面结构,从而极大程度上增加吸收表面积.通过将这两种方法结合,可以明显增强指定波段的红外吸收,且其制造过程完全兼容,易于实现.可控的吸收性能的实验结果与仿真和设计情况相符合.

摘要：研究了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪.该测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成.依照单个探测器的温度分辨力和相对温度灵敏度、R(T)～T曲线的温度灵敏度以及抗反射辐射能力与各主要技术参数之间的关系,在考虑光路中的选择性吸收气体的影响及探测器的最小可探测功率的基础上,对其工作波长及波长带宽进行了优化设计.同时也分析了仪器的工作波长及波长带宽对温度分辨力及测温灵敏度的影响.结果表明,在测温范围400～1300℃内,当λ1=2.1μm、λ2=2.3μm、Δλ=20nm时,其测温精度优于0.20%,满足实际需要.

摘要：介绍了一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪。测温仪由光学接收系统、信号放大与处理系统及显示系统三部分组成。依照探测器系统的温度分辨率、R(T)～T曲线的线性度及温度灵敏度与各主要技术参数之间的关系,在考虑光路中的选择性吸收气体的影响及探测器的最小可探测功率的基础上,对其工作波长及波长带宽进行了优化设计。分析了仪器的工作波长及波长带宽对温度分辨率及测温灵敏度的影响。结果表明,在测温范围400～1300℃内,当λ1=2 1μm、λ2=2 3μm、Δλ3=20nm时,其测温精度高于0 20%。

摘要：在介绍一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪的基础上,着重讨论了反射辐射、探测器周围环境的热辐射、仪器工作波长的带宽,以及光路中选择性吸收气体的光谱吸收等多种因素对仪器测温精度的影响,并提出了相应的抑制措施。实验表明,采取相应的抗干扰措施后,在系统要求的测温范围400—1360℃内,其测温精度符合设计要求。

摘要：为更好的满足工况环境下多组分危险气体的低浓度范围监测需求,减小测量仪器的体积,提高气体浓度的测量精度,研制了基于怀特池结构的长光程气体吸收池,用于降低仪器的检测限,从而能够探测出低浓度的多组分危险气体。介绍了基于怀特池结构的长光程气体吸收池的设计、工作原理和仿真结果,介绍了光学实验平台的搭建以及红外光源、红外热释电探测器的选型,并在此基础上开展了实验。采用最小二乘法拟合出各个气体的浓度反演模型,使用不同组合的标准气体对模型进行了验证,并计算了实验结果的相对误差。数据结果表明,设计的多组分危险气体在线监测仪器检测限可达5μL/L,测量误差≤±5%F.S.(满量程),能够满足低浓度多组分危险气体的测量需求。

摘要：基于Kirchhoff定律和测温系统的各主要技术参数 (激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积及光学系统的相对孔径等 )与各主要技术指标 (温度分辨力、温度灵敏度、相对温度灵敏度及测温精度 )之间的关系 .对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择 .实验表明 ,在测温范围 4 0 0℃～ 12 0 0℃内 ,采用所选择的激光器作为该实时测温系统的激光光源 ,其测温精度均符合设计要求 .

摘要：基于Kirchoff定律,利用InGaAs/I半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.在着重讨论系统的测温不确定度(抗反射辐射光干扰的能力)及温度分辨力的基础上,对其工作波长的带宽进行了优化设计.实验表明,采用优化设计的波长带宽之后,在测温范围400～1200℃内,测温不确定度及系统的温度分辨力均符合设计要求.

摘要：基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。基于系统温度分辨力的要求,对光学系统的相对孔径及选频放大器的带宽进行了优化设计。结合V(T)～T曲线的温度灵敏度和相对灵敏度变化曲线,重新讨论了系统的工作波长。实验结果表明,采用所选择的激光波长和光学系统的相对孔径及选频放大器的带宽,在实际的测温范围内,系统的温度分辨力和V(T)～T曲线的温度灵敏度均能够满足系统要求。

摘要：基于基尔霍夫定律 ,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统。基于该系统A/D转换器件的分辨率、V(T) T曲线的温度灵敏度及其与测温范围间的制约关系 ,确定了系统应选用 16位的芯片为其A/D转换器件 ;基于该系统的测温精度、V(T) T曲线的相对温度灵敏度及其与波长间的关系 ,对其工作波长的优化选择进行了进一步的讨论 ;基于探头的温度分辨力、A/D转换器件的分辨率以及与V(T) T曲线的温度灵敏度间的制约关系 ,对其波长带宽的优化设计进行了进一步的分析 ,并给出了系统在 6 73K～14 73K内的测温灵敏度。对系统进行优化设计后 ,在测温范围的低温段 ,其灵敏度不低于 0 .5K ;在测温范围的高温段 ,则不低于 0 .1K。在 6 73K～ 14 73K内 ,其测温不确定度不低于 0 .3%。