基于熒光淬滅的光纖氧傳感器中相位解調(diào)方法及穩(wěn)定性和重復(fù)性研究.pdf

1、氧氣濃度的檢測在醫(yī)學(xué)、環(huán)境保護(hù)、石油化工、工業(yè)生產(chǎn)、食品保鮮、生產(chǎn)控制等方面有著十分重要的意義，而基于熒光淬滅原理的光纖氧傳感器因其具有檢測精度高、靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡單、可以在惡劣環(huán)境下工作、響應(yīng)時(shí)間短、能夠?qū)崿F(xiàn)氧氣濃度的實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為研究的新熱點(diǎn)，并且取得了很大的進(jìn)展。
　　基于熒光淬滅原理的光纖氧傳感器是通過Stern-Volmer方程來解調(diào)氧氣濃度信息的，其中熒光強(qiáng)度和熒光壽命都可以用于氧氣濃度的解調(diào)，由于熒光強(qiáng)度

2、的不穩(wěn)定性我們選擇通過測量熒光壽命的方法來測量氧氣濃度。相移法是一種普遍的解調(diào)熒光壽命的方法，因此對于相位差的檢測顯得尤為重要。
　　本文基于上述背景，對基于熒光淬滅原理的光纖氧傳感器進(jìn)行了理論分析及實(shí)驗(yàn)研究，論文主要有如下內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn):
　　1.介紹了氧氣濃度檢測的重要意義及主要方法，重點(diǎn)介紹了光纖氧傳感器的研究現(xiàn)狀及國內(nèi)外發(fā)展，包括光纖傳感器、氣敏傳感器和光纖氧傳感器，對課題研究提出了新的要求。
　　2.介紹了基于

3、熒光淬滅原理的光纖氧傳感器的檢測原理，包括熒光的產(chǎn)生及淬滅的相關(guān)理論基礎(chǔ)，重點(diǎn)介紹了相移法測量熒光壽命的原理，并通過公式推導(dǎo)驗(yàn)證了理論的正確性。
　　3.介紹了基于熒光淬滅原理的光纖氧傳感器的主要器件（氧傳感膜、光源、濾波片、光電探測器）的選擇，介紹了傳感器的基本結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)介紹了基本電路的設(shè)計(jì)原理，包括光源驅(qū)動電路和光電探測電路。
　　4.介紹了相移法測量氧氣濃度中相位解調(diào)的兩種新方法:減法電路和矢量鎖相放大電路，重點(diǎn)介紹了