专利名称：用于监测多点气体浓度的传感系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及多点气体浓度监测领域，尤其涉及一种用于监测多点气体浓度的传感系统。
背景技术：
在现代化的大型工矿企业和环境监测的实际应用中，需要对某气体浓度进行多点监测，构成一个分布式传感系统。这样不仅能够掌握气体浓度在较大范围内的分布，便于集中监控，而且还能通过对各点数据的分析，找出有害气体产生的原因从而避免损失。因此，如何合理构成一个低成本的、便于集中监控的多点监测传感网络是至关重要的。
经过长期的研究和发展，国内外已经研制出了多种手持式单点气体检测仪器如利用火焰的高度变化来检测的检定灯；基于光干涉原理的检定器；利用检测剂与被测气体进行化学反应时发生颜色变化(深浅或位移)来确定气体浓度的检测管；利用被测气体与空气热导率之差来实现检测的热导式检测仪；以及利用气敏材料表面吸附某些气体时电导率随浓度改变的气敏式检测仪等，但由于它们存在种种缺点而没有获得应用。目前最常用的单点气体传感器是基于电化学原理的传感器，它必须采用远距离供电，本身就存在安全隐患，还存在易中毒，寿命短，反应速度慢的缺点。多年来人们一直在寻找替代品和新的传感原理。 光纤气体传感器具有耐腐蚀、耐高温、抗电磁干扰等特点，特别适用于危险气体的检测。例如对煤矿、海底中的易燃、易爆气体的监测，火山喷发气体分析等。而且，光纤本身是一种传输损耗低、传输距离远、易于组网的优良传输介质，并且可以借用成熟的通信网技术。因此，光纤气体传感器成为人们的最佳选择之一。 国内已经有几种气多点气体监测的传感系统，比如常州自动化研究所的KJ95N系统，长城科技公司的JK4系统，以及Al系统，KJ2000系统等，在工矿企业的安全生产和环境监测方面发挥了重要作用。然而这些系统主要是利用计算机技术和基于金属导线的通信技术所构成，在信息的传输与处理上下功夫，而对于多点传感系统中最关键的多址技术并没有实质性的改进。 国内外现有的几种光纤气体传感系统，按其多址技术可分为频分多址技术、时分多址技术、码分多址技术三种。频分多址技术是将不同频率的副载波分配给不同的监测点，在接收端通过区分副载波频率来判断传感点的位置，当监测点较多时，不同点的光信号产生的谐波容易产生串扰。时分多址技术是利用监测点的检测光脉冲回到接收单元的时间不同来分辨监测点的位置，缺点在于若监测点太多则必须减小检测脉冲的脉宽，增加输出光功率，还在于串扰较大，监测范围小，速度慢等。上述两种方案还受到光调制器的消光比、偏振相关性能等因素严重制约，难以实际现场应用。基于光码分多址技术的新型监测系统则是利用不同的编码来代表不同的监测点，另外由于采用了全光缓存器可使信号光多次通过气室而大大减小气室的体积提高灵敏度性，但目前此方案的系统成本较高。

发明内容
本发明的目的在于提供一种用于监测多点气体浓度的传感系统。基于本发明，可
以有效降低系统损耗和各传感点之间的串扰，并且网络组建灵活，成本低。 —方面，本发明提供了一种用于监测多点气体浓度的传感系统，所述传感系统包
括依次连接的光源发生装置、解波分复用设备、多点传感网络、波分复用设备以及第一解调
装置；其中，所述光源发生装置用于产生宽谱光，所述宽谱光经所述解波分复用设备后被分
为多路不同波长的窄带光和一束参考光，所述每一路窄带光包含待测气体的一个吸收峰；
所述多点传感网络包括位于不同监测点的多个气体吸收室，所述每一路窄带光通过与之相
对应的气体吸收室，与气体交互作用，携带气体浓度信息进入所述波分复用设备；所述波分
复用设备用于将来自不同气体吸收室的窄带光合束后发送至所述第一解调装置；所述第一
解调装置包括光功率计和光谱仪，用于对合束后的所述窄带光和来自于所述光源发生装置
的所述参考光进行分析和比较，获取不同监测点的气体吸收室对光的吸收损耗，以确定不
同监测点所在地点的气体浓度参数。 上述传感系统，优选所述光源发生装置与所述解波分复用设备之间、每一所述窄带光与所述气体吸收室之间或所述波分复用设备与所述解调器之间连接有用于产生光学增益的光放大器。 上述传感系统，优选所述用于产生光学增益的光放大器为光纤拉曼放大器或者掺铒光纤放大器。 上述传感系统，优选所述光源发生装置后、所述用于产生光学增益的光放大器后设置光隔离器。 上述传感系统，优选所述解波分复用设备为波分复用耦合器、多层镀膜型波分复用器、马赫_曾德干涉型波分复用器、光纤光栅与光环行器型解波分复用器或阵列波导光栅型解波分复用器；所述波分复用设备为波分复用耦合器、多层镀膜型波分复用器、马赫曾德干涉型波分复用器、光纤光栅与光环行器型波分复用器或阵列波导光栅型波分复用器。
另一方面，本发明还提供了一种用于监测多点气体浓度的传感系统，所述传感系统包括依次连接的光源发生装置、解波分复用设备、多点传感网络以及第二解调装置；其中，所述光源发生装置用于产生宽谱光，所述宽谱光经所述解波分复用设备后被分为多路不同波长的窄带光和一束参考光，所述每一路窄带光包含待测气体的一个吸收峰；所述多点传感网络包括位于不同监测点的多个气体吸收室，所述每一路窄带光通过与之相对应的气体吸收室，与气体交互作用，携带气体浓度信息进入所述第二解调装置；所述第二解调装置包括光电二极管和解调器，用于对所述多路窄带光和来自于所述光源发生装置的所述参考光进行分析和比较，获取不同监测点的气体吸收室对光的吸收损耗，以确定不同监测点所在地点的气体浓度参数。 上述传感系统，优选所述光源发生装置与所述解波分复用设备之间、每一所述窄带光与所述气体吸收室之间均可连接用于产生光学增益的光放大器。 上述传感系统，优选所述用于产生光学增益的光放大器为光纤拉曼放大器或者掺铒光纤放大器。 上述传感系统，优选所述光源发生装置后、所述用于产生光学增益的光放大器后设置光隔离器。
上述传感系统，优选所述解波分复用设备为波分复用耦合器、多层镀膜型波分复用器、马赫曾德干涉型波分复用器、光纤光栅与光环行器型解波分复用器或阵列波导光栅型解波分复用器。 相对于现有技术而言，本发明通过波分复用，有效降低系统损耗和各传感点之间的串扰，容易实现现场应用，适用于实时监测在近红外区域有若干组吸收峰的气体的多点浓度，测量精度和灵敏度高。


图1为本发明用于监测多点气体浓度的传感系统实施例的结构示意图； 图2为本发明用于监测多点气体浓度的传感系统实施例的结构示意图； 图3为光纤光栅与光环行器构成的波分复用设备/解波分复用设备的结构示意
图； 图4为本发明用于监测多点气体浓度的传感系统实例的结构示意图； 图5为本发明用于监测多点气体浓度的传感系统实例的结构示意图。
具体实施例方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。 实验表明，多种气体(比如乙炔、甲烷、一氧化二氮、一氧化碳、二氧化碳、水等)在近红外(0. 75微米至3微米)通常存在一组乃至多组吸收峰，这是由于分子的偶极矩旋转导致谐波吸收峰具有精细结构。以乙炔分子为例，乙炔分子存在C-H键对称伸縮振动模式Vl和C-H键弯曲振动模式v3的跃迁，在1525纳米附近存在由简谐振动Vl和v3形成的高次谐频吸收峰(^+v》，又由于分子的偶极矩旋转而产生了一组吸收峰。针对气体在近红外存在若干组吸收峰和以往利用耦合器搭建的系统损耗大、串扰大的缺陷，本发明提出一种利用波分多址技术使用不同的波长标记不同监测点，构成多点气体传感系统。
此外，通常的光纤多点气体传感器均采用掺铒光纤放大器或者半导体光放大器作为增益介质，而上述的光放大器的增益波长范围有限(1520-1580nm)，导致光纤气体传感系统的应用受到限制。例如甲烷气体的近红外强吸收峰在1665nm附近，利用以往的光放大器就不能有效地放大信号光。而在现场环境下，传感距离远，设备较多导致系统损耗较大，最终使得甲烷光纤气体传感器的难以实际应用。而我们提出利用拉曼光纤放大器对信号光进行补偿，则顺利解决了信号光的增益问题。 参照图1，图1为本发明一种用于监测多点气体浓度的传感系统实施例的结构示意图，该传感系统包括依次连接的光源发生装置100、解波分复用设备120、多点传感网络140、波分复用设备160以及第一解调器180 ;其中，光源发生装置100为半导体光放大器或宽谱激光器，用于产生宽谱光，宽谱光经解波分复用设备120后被分为多路不同波长的窄带光和一束参考光，每一路窄带光包含待测气体的一个吸收峰；多点传感网络140包括位于不同监测点的多个气体吸收室，每一路窄带光通过与之相对应的气体吸收室，与气体交互作用，携带气体浓度信息进入波分复用设备160 ;波分复用设备160用于将来自不同气体吸收室的窄带光合束后发送至第一解调器180。第一解调器180可以包括光功率计和光谱仪，用于对合束后的窄带光和来自于光源发生装置的参考光进行分析和比较，获取不同监测点的气体吸收室对光的吸收损耗，以确定不同监测点所在地点的气体浓度参数。
参照图2，图2为本发明用于监测多点气体浓度的传感系统实施例的结构示意图，包括次连接的光源发生装置200、解波分复用设备220、多点传感网络240以及第二解调器260 ;其中，所述光源发生装置200用于产生宽谱光，所述宽谱光经所述解波分复用设备220
后被分为多路不同波长的窄带光和一束参考光，所述每一路窄带光包含待测气体的一个吸收峰；所述多点传感网络240包括位于不同监测点的多个气体吸收室，所述每一路窄带光通过与之相对应的气体吸收室，与气体交互作用，携带气体浓度信息进入所述第二解调器；所述第二解调装置260包括光电二极管和解调器，用于对所述多路窄带光和来自于所述光源发生装置200的所述参考光进行分析和比较，获取不同监测点的气体吸收室对光的吸收损耗，以确定不同监测点所在地点的气体浓度参数。 上述两种技术方案中，解波分复用设备可以采用多种形式，例如波分复用耦合器，或者多层镀膜型波分复用器，或者马赫_曾德干涉型波分复用器，或者光纤光栅与光环行器型解波分复用器，或者阵列波导光栅型解波分复用器。同样，波分复用设备也可以采用多种形式，例如，波分复用耦合器，或者多层镀膜型波分复用器，或者马赫_曾德干涉型波分复用器，或者光纤光栅与光环行器型波分复用器或者阵列波导光栅型波分复用器。参照图3，图3是光环行器与光纤光栅构成的波分复用设备/解波分复用设备的结构示意图，其中，6为光环行器，7为光纤光栅。宽谱光从左侧进入此设备，经过第一个(左起，下同)环行器6后在第一个(左起，下同)光纤光栅上反射出一个窄带光，此窄带光回到第一个环行器6并进入气室l，剩余的光继续前进，并分别将不同的窄带光反射并送入指定气室。最后剩余的光通过最后一个环行器和光纤光栅后被光功率计或者光电二极管接收，并用于光功率监 进一步的，光源发生装置与解波分复用设备之间、每一窄带光与气体吸收室之间、波分复用设备与解调器之间可以连接有用于产生光学增益的光放大器，也就是说，光放大器可以放置在干路中光源发生装置后，或是各监测点的光支路上，也可以放置在解调器前，以放大所有信号光光强或是某一路信号光光强。并且，还可以在半导体光放大器(倘若光源发生装置选用半导体光放大器)以及产生光学增益的光放大器后，直接连接设置光光隔离器，作用是隔离背向反射光，保证半导体光放大器(倘若光源发生装置选用半导体光放大器)和光放大器输出光功率尽量稳定。上述光放大器，可以选用光纤拉曼放大器或者掺铒光纤放大器。但由于光纤拉曼放大器是一种全波段放大器，只需选择合适的泵浦源，即可以对任意波长的信号光进行放大，因此，优选拉曼放大器。 本发明针对现有技术的不足而提出的一种新结构，此方案的优点在于1)由于波分复用设备具有低损耗特性，用波分复用设备搭建的系统与以往耦合器搭建的系统相比，系统损耗可以大大降低。2)波分复用设备还具有本质的高波长隔离度，可以有效降低各传感点之间的串扰。3)采用拉曼放大器可有效对全波段的信号光进行增益，克服了以往掺铒光纤放大器增益范围有限(1525-1580nm)的缺点。4)可根据网络中不同监测点的对检测灵敏度的需求选择该点的检测波长，即选择不同强度的吸收峰，系统组建灵活。
本发明用于监测多点气体浓度的传感系统的技术效果还可以通过以下手段得到提高
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第一，改进气体吸收室的组成和结构。提高吸收室性能和有效吸收长度，如增长准直器间距，增加反射次数，降低光路传输损耗，可以提高气体对光的吸收效率，减小噪声，从而提高传感系统的性能。 第二，改进或者选取性能更优良的解波分复用设备和波分复用设备，能降低传感系统的损耗和所滤出窄带光的隔离度，可有效减少各窄带光之间的串扰，对提高系统监测精度和灵敏度有至关重要的作用，因而可以通过改进解波分复用设备和波分复用设备的方式提高传感系统的性能。 第三，改进光纤拉曼放大器的性能，能对信号光进行更有效地放大，最终可以提高系统的检测灵敏度。例如采用更大功率或波长更合适的泵浦和选择合适的光纤拉曼放大器中使用的光纤，可以有效改进光纤拉曼放大器的性能。 第四，改进光纤传感系统的结构可以提高系统性能。例如在传感系统前或者在某一条支路上合理设置放大器。由于在实际应用场合环境恶劣情况复杂，部分光纤线路可能存在附加损耗与自激噪声等不稳定因素，对光纤传输特性影响较大，甚至偏振等因素均可能对系统的性能产生影响。因此，优化系统光路的结构可以提高传感系统的性能。
第五，系统中使用的光源发生装置的输出光谱应平坦且光谱的半高全宽应足够大以便覆盖更大的波长范围，同时因为本方案是基于检测功率变化的方案，其光功率应当稳定且尽可能的大。选取优质的功率稳定的半高全宽更大的光源发生装置，可以提高传感系统的性能。 第六，在传输线路中可以采取偏振稳定技术，例如在某一支路上加入偏振控制器或是系统采用保偏光纤，可以减少系统工作的时候的可能产生的干涉对信号的影响，从而提高传感系统的性能。 第七，传感系统信号处理部分的功能改善，例如解调算法的优化，或是解调器性能的改进，也有利于提高传感器的技术效果。 第八，传感系统其它部分的功能改善，选用与监测气体吸收峰对应波长配套且对
波长不敏感的解波分复用设备、波分复用设备、耦合器、准直器、光放大器、光环行器、隔离
器等相关光器件并改善选用设备的性能，都有利于提高传感系统的技术效果。 下面结合两个实例，对本发明做进一步的说明。
实例1 :采用波分复用器的三点乙炔传感系统； 如图4所示，采用波分复用器的多点光纤乙炔传感系统由半导体光放大器8，光隔离器9，掺铒光纤放大器IO，多层镀膜型波分复用器ll，传感气室12，光功率计13，光谱仪14等构成。 半导体光放大器i产生的宽谱光被掺铒光纤放大器10放大后进入多层镀膜型波分复用器ll，并分出三束各包含乙炔一个吸收峰的窄带光，经过传感气室12后携带对应监测点的乙炔浓度信息，随后这三束窄带光被多层镀膜型波分复用器11合束并进入光谱仪14，在光谱仪14上可以实时获知此三束窄带光上吸收峰的吸收损耗。根据Beer-Lambert定律，测量得到窄带光光强的变化即可得知对应的乙炔浓度。而三束窄带光分别对应三个不同的波长，也即分别对应三个不同监测点，为此可以实时获知三个监测点的乙炔浓度信息，达到实时监测的目的。滤除窄带光后的宽谱光进入光功率计13，此处光功率计13用于监测光源光功率的稳定性，作为功率参考，提高测量准确性。
在半导体光放大器1后和掺铒光纤放大器10后各加入一只光隔离器9。光隔离器 9的作用是用于隔离背向反射光，保证半导体光放大器1和掺铒光纤放大器10输出光功率 尽量稳定。 在此实施例中，监测点数包括但不限于为三个，只需根据乙炔对应的吸收峰，选择 合适的多层镀膜型波分复用器11，即可搭建不同监测点数的基于波分复用器的多点乙炔传 感系统；此实施例中，多层镀膜型波分复用器11可以由图3所示的光纤光栅与光环行器组 合而成的波分复用设备/解波分复用设备替代，只需使各光纤光栅的中心波长分别对应乙 炔一个吸收峰的波长即可，多层镀膜型波分复用器11还可以由波分复用耦合器，或者马赫 曾德干涉型波分复用器，或者阵列波导光栅型解波分复用器替代；此实施例中，还可以将合 束用的多层镀膜型波分复用器11和光功率计13，光谱仪14，替换为图5中的光电二极管19 和解调器5。此实施例中，半导体光放大器1也可选用其他的覆盖乙炔吸收峰的宽谱光源替 代。 实例2 :采用阵列波导光栅型波分复用器的三点甲烷传感系统
如图5所示，采用阵列波导光栅型波分复用器的三点甲烷传感系统由中心波长在 1650nm(中心波长为1650nm，半高全宽为60nm)的宽谱光源15，光隔离器9，多层镀膜型波 分复用器11， 1550nm的大功率泵浦激光器16，单模光纤17，阵列波导光栅型波分复用器18， 传感气室12，光电二极管19，解调器5等构成。 本实施例中，多层镀膜型波分复用器11， 1550nm的大功率泵浦激光器16，单模光 纤17构成了一个拉曼光纤放大器。其作用是对U波段，即波长在1625nm-1675nm范围内的 信号光进行放大。 宽谱光源15(中心波长为1650nm，半高全宽为60nm，以下在本实施例中简称宽谱 光源15)产生的宽谱光被拉曼光纤放大器增益后进入阵列波导光栅型波分复用器18，并分 出三束各包含甲烷一个吸收峰的窄带光，经过传感气室12后携带对应传感点的甲烷浓度 信息，随后这三束窄带光被光电二极管19接收，并随后送入解调器5进行分析各点的损耗。 根据Beer-Lambert定律，由吸收损耗就可以得知对应的甲烷浓度。而三束窄带光分别对应 三个不同的波长，也即对应三个不同监测点，为此可以实时获知三个监测点的甲烷浓度信 息，达到实时监测的目的。滤除三个窄带光后的宽谱光被光电二极管19接收并转换为电信 号，此电信号用于监测光源光功率的稳定性，作为功率参考，提高测量准确性。
Beer-Lambert定律的具体内容是当光源的发射谱与气体的吸收谱相吻合时，就 会发生共振吸收。吸收强度与该气体的体积分数有关，通过测量吸收强度就可推算气体的 体积分数。由Beer-Lambert定律，出射光强1、入射光强I。和气体的体积分数C之间的关 系为 I = I0exp(-o CL) (1) 式中，o为气体吸收系数；L为吸收路径的长度。 Beer-Lambert定律反映出，只需测量出射光强和入射光强，即可求出气体的体积 分数(即气体浓度)。 在宽谱光源15后和拉曼光纤放大器后各加入一只光隔离器9。光隔离器9的作用 是用于隔离背向反射光，保证宽谱光源15和拉曼光纤放大器10输出光功率的稳定。
在本实施例中，传感点数包括但不限于为三个，只需根据甲烷在U波段对应的吸
9收峰，选择合适的阵列波导光栅型波分复用器18，即可搭建不同传感点数的基于波分复用 器的甲烷多点传感系统。在本实施例中，光电二极管19和解调器5可以由合束作用的多层 镀膜型波分复用器11和光功率计13，光谱仪14和其他类似可分析波长和功率的器件替代， 阵列波导光栅型波分复用器18也可以选择图4所示出的光纤光栅与光环行器，或者波分复 用耦合器，或者马赫曾德干涉型波分复用器，或者多层镀膜型波分复用器替代。
光纤拉曼放大器是一种全波段放大器，只需选择合适的泵浦源，即可以对任意波 长的信号光进行放大。为此，只需选择对应波长的宽谱光源15，光隔离器9，大功率泵浦激 光器16，多层镀膜型波分复用器ll，阵列波导光栅型波分复用器18或者其他波分复用设 备，此方案可以推广为对在光纤可传输光波长范围内存在多个吸收峰的气体适用的基于波 分多址的多点气体传感系统。 本发明的技术方案适用于实时监测多点的气在近红外区域有若干组吸收峰的气
体的多点浓度，精度和灵敏度高。 综上所述，本发明的有益效果是 用于监测多点气体浓度的传感系统充分结合现代光通信领域的成熟技术，如波分 复用技术，光纤拉曼放大技术，光纤传输技术，光信号调制解调技术。适用于危险环境下，大 型工矿企业内，对多个监测点的气体浓度进行高灵敏度、高精度、实时监测，为保障安全生 产生活提供重要依据。 以上对本发明所提供的一种用于监测多点气体浓度的传感系统进行详细介绍，本 文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用 于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的 思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为 对本发明的限制。
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权利要求
一种用于监测多点气体浓度的传感系统，其特征在于，所述传感系统包括依次连接的光源发生装置、解波分复用设备、多点传感网络、波分复用设备以及第一解调装置；其中，所述光源发生装置用于产生宽谱光，所述宽谱光经所述解波分复用设备后被分为多路不同波长的窄带光和一束参考光，所述每一路窄带光包含待测气体的一个吸收峰；所述多点传感网络包括位于不同监测点的多个气体吸收室，所述每一路窄带光通过与之相对应的气体吸收室，与气体交互作用，携带气体浓度信息进入所述波分复用设备；所述波分复用设备用于将来自不同气体吸收室的窄带光合束后发送至所述第一解调装置；所述第一解调装置包括光功率计和光谱仪，用于对合束后的所述窄带光和来自于所述光源发生装置的所述参考光进行分析和比较，获取不同监测点的气体吸收室对光的吸收损耗，以确定不同监测点所在地点的气体浓度参数。
2. 根据权利要求1所述的传感系统，其特征在于，所述光源发生装置与所述解波分复 用设备之间、每一所述窄带光与所述气体吸收室之间或所述波分复用设备与所述解调器之 间连接有用于产生光学增益的光放大器。
3. 根据权利要求2所述的传感系统，其特征在于，所述用于产生光学增益的光放大器 为光纤拉曼放大器或者掺铒光纤放大器。
4. 根据权利要求3所述的传感系统，其特征在于，所述光源发生装置后、所述用于产生 光学增益的光放大器后设置光隔离器。
5. 根据权利要求1所述的传感系统，其特征在于，所述解波分复用设备为波分复用耦 合器、多层镀膜型波分复用器、马赫_曾德干涉型波分复用器、光纤光栅与光环行器型解波 分复用器或阵列波导光栅型解波分复用器；所述波分复用设备为波分复用耦合器、多层镀 膜型波分复用器、马赫曾德干涉型波分复用器、光纤光栅与光环行器型波分复用器或阵列 波导光栅型波分复用器。
6. —种用于监测多点气体浓度的传感系统，其特征在于，所述传感系统包括依次连接 的光源发生装置、解波分复用设备、多点传感网络以及第二解调装置；其中，所述光源发生装置用于产生宽谱光，所述宽谱光经所述解波分复用设备后被分为多路 不同波长的窄带光和一束参考光，所述每一路窄带光包含待测气体的一个吸收峰；所述多点传感网络包括位于不同监测点的多个气体吸收室，所述每一路窄带光通过与 之相对应的气体吸收室，与气体交互作用，携带气体浓度信息进入所述第二解调装置；所述第二解调装置包括光电二极管和解调器，用于对所述多路窄带光和来自于所述 光源发生装置的所述参考光进行分析和比较，获取不同监测点的气体吸收室对光的吸收损 耗，以确定不同监测点所在地点的气体浓度参数。
7. 根据权利要求6所述的传感系统，其特征在于，所述光源发生装置与所述解波分复 用设备之间、每一所述窄带光与所述气体吸收室之间均可连接用于产生光学增益的光放大 器。
8. 根据权利要求7所述的传感系统，其特征在于，所述用于产生光学增益的光放大器 为光纤拉曼放大器或者掺铒光纤放大器。
9. 根据权利要求8所述的传感系统，其特征在于，所述光源发生装置后、所述用于产生 光学增益的光放大器后设置光隔离器。
10.根据权利要求6所述的传感系统，其特征在于，所述解波分复用设备为波分复用耦 合器、多层镀膜型波分复用器、马赫曾德干涉型波分复用器、光纤光栅与光环行器型解波分 复用器或阵列波导光栅型解波分复用器。
全文摘要
本发明公开了一种用于监测多点气体浓度的传感系统，该系统包括依次连接的光源发生装置、解波分复用设备、多点传感网络、波分复用设备以及第一解调器；光源发生装置用于产生宽谱光，宽谱光经解波分复用设备后被分为多路窄带光和一束参考光，窄带光通过多点传感网络中的对应监测点后携带该点的气体浓度信息，参考光和各路窄带光被波分复用设备合束后，由第一解调器进行分析可知各点气体浓度。本发明通过波分复用，有效降低系统损耗和各传感点之间的串扰，容易实现现场应用，适用于实时监测在近红外区域有若干组吸收峰的气体的多点浓度，精度和灵敏度高。
文档编号G01N21/35GK101793821SQ20101013182
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月23日 优先权日2010年3月23日
发明者余贶琭, 刘岚岚, 吴重庆 申请人:北京交通大学