张显杰，余震虹

(江南大学物联网工程学院 ，江苏无锡 214122)



基于红外激光光谱的H2S气体传感器的二次谐波理论分析

张显杰，余震虹

(江南大学物联网工程学院 ，江苏无锡 214122)

为确定合适的调制度，更好地抑止噪声、提高信噪比，从而提高检测灵敏度及精度，采取以硫化氢气体的中心波数v=6 637 cm-1的振-转吸收谱线为目标，建立了洛伦兹线型的二次谐波信号数值模型。通过改变调制度m的大小，得到相应洛伦兹线型的二次谐波信号谱线，并分析了调制度对谐波信号幅值、峰宽的具体影响，为实际TDLAS二次谐波测量系统的设计与分析提供参考。

调制度；洛伦兹线型；二次谐波；硫化氢

0 引言

H2S气体是工业过程的常见副产品，对人类健康极其有害，有关H2S气体的安全问题已成为人们关注的焦点。可调谐二极管激光吸收光谱学由于具有高光谱分辨率、高灵敏度和良好选择性等特点使之成为痕量气体快速、在线分析的有效方法之一[1]，其中的二次谐波检测技术在大气化学研究和污染气体监测领域中得到了实际应用。

确定合适的调制度，可以更好地抑止噪声，提高信噪比，从而提高检测灵敏度及精度。因此二次谐波光谱信号与调制度的关系是二次谐波检测技术中着重要研究的问题。在短光程、常压状态下，对H2S开展直接吸收测量研究，其灵敏度远远不能满足实际测量的要求，而通过二次谐波检测技术可进一步提高系统对H2S的测量灵敏度。在环境气体监测等领域中，二次谐波光谱检测的优越性已经得到了体现。……