LabVIEW在腔衰蕩光譜檢測系統中的應用

秦浩 凌六一,2

(1.安徽理工大學 電氣與信息工程學院,安徽淮南 232001;2.安徽理工大學 人工智能學院,安徽淮南 232001)

20世紀80年代初,人們為了測量某些器件中高反鏡的反射率提出了光腔衰蕩光譜法 (Cavity Ring Down Spectroscopy,CRDS)[1],1988 年O′Keefe 和 Deacon[2]首次將該方法應用于光譜測量方面,從而讓 CRDS 應用到新的領域。由于該技術具有高靈敏度和準確度等優點,目前已廣泛應用于氣體液體的光譜測量、環境監測和醫學診斷等方面[3],如陳兵[4]等利用腔衰蕩光譜技術實現對大氣中一氧化碳氣體的實時監測;吳盛陽[5]等基于腔衰蕩光譜技術對大氣中氮氧化物做實時測量。在CRDS技術中數據的采集和擬合進而獲得衰蕩時間是極其關鍵的一步,目前多使用數據采集卡采集衰蕩信號,數據采集卡支持多種語言例程,數據的采集和擬合分在線形式和離線形式。在線形式,如陳劍[6]在探測氮氧化物時,利用自編的C++程序控制采集卡,實現數據的采集和擬合;胡仁志[7]等在用腔衰蕩技術探測大氣NO3自由基時,采用LabVIEW程序對衰蕩信號平均、擬合;李治艷[8]采用LabVIEW軟件擬合衰蕩信號,獲得NO3自由基和N2O5的濃度序列;張田甜[9]在搭建腔衰蕩裝置時,用LabVIEW程序控制光學開關的關斷和處理衰蕩信號。離線情況下,如徐毓陽[10]采用四鏡環形腔衰蕩技術探測二氧化碳,對采集完成的衰蕩曲線用Origin擬合,以獲取衰蕩時間;康美玲[11]在用CRDS技術檢測呼吸丙酮氣體時,用示波器采集和顯示數據,用計算機做儲存和處理裝置;崔天健[12]通過腔衰蕩技術獲得激光元件的表面參數,編寫Matlab數據處理程序,對實驗數據進行分析。……