光谱分析报告_第三方检测机构_红外光谱分析实验报告(2)

4 实验内容4.1 开机校准AQ6317C光谱分析仪内部有一个波长为1530nm的标准光源，用于校准波长。当使用该光源校准时，用一根单模光纤把光输入连接器和标准光源光输出连接器连接起来，使标准光源发出的光进入光输入接口。（1）打开电源后，进行光路校准。按下[SYSTEM]（系统）功能键，显示软控键菜单。按下软控键菜单中的〈MORE 1/3〉键，显示一级软控键子菜单。 键用于调整本仪器里使用的单色仪光系统的光轴，使用的光源必须是安装在仪器内部的标准光源。按下此键，显示二级软控键子菜单。按下 键，自动执行光轴调节。在执行期间，窗口处于持续打开状态，此键反白显示；波长校准完后，窗口消失，重新显示一级软控键子菜单。（2）波长校准。一级软控键子菜单中的 键用于校对波长。按下此键时，屏幕上就会出现一个包含信息的窗口，同时显示二级软控键子菜单。按 BUILT-IN SOURCE 键，设定要进行波长校准的光源为内部光源；然后，按下 键，执行波长校准。在校准期间，窗口处于持续打开状态，此键反白显示。完成波长校准后，窗口消失，重新显示一级软控键子菜单。此时，屏幕上显示按下 键前的波形。4.2 测量LD光源在不知道波长和输入光的能级时，使用 键进行测量。

（1）将待测量光源连到[OPTICAL INPUT]连接器上。（2）按下[SWEEP]功能键，显示软控键菜单。按下 键，根据输入光自动将测量条件设定到最佳状态。按下此键，屏幕将反向显示软键，并获得适合测量输入光的最佳条件（中心波长、扫描宽度、参考能级以及分辨率）。之后，继续反向显示 （重复）键，进行重复扫描。（3）停止扫描，按下 键。纪录下待测光源的中心波长、扫描宽度、参考能级、能级标尺、分辨率及灵敏度参数值。·中心波长设为波形的峰值波长。·扫描宽度设为整个波形可见的范围。·参考能级设为波形的峰值能级。·分辨率设为波形不变化的水平。（4）按下[ANALYSIS]功能键，显示软控键菜单。按下 键，在中断显示区用旋钮或步进键选择三种方法，有ENVELOPE、THRESH、RMS，分别测量屏幕上所显示的波形的谱宽。同时，数据区显示出谱宽△λ值和谱宽△λ的中心λc值。分别记录下三种不同测量方法的谱宽阈值、对应的谱宽△λ和中心波长λc。4.3 用FBG温度传感器测量温度4.3.1 FBG传感原理光纤Bragg光栅（FBG）是指单模掺锗光纤经紫外光照射成栅技术形成的全新光纤型光栅，成栅后的光纤纤芯折射率呈现周期性分布条纹并产生Bragg光栅效应。

其结构下图所示。这种光栅的基本光学特性就是以共振波长为中心的窄带光学滤波器，它满足如下光学方程：式中λB为Bragg波长，即后向反射波长；neff为光纤模式的有效折射率；Λ为光栅栅距或光栅周期。FBG反射谱主要由其带宽和峰值反射率决定，而这些参数又是光栅长度、折射率调制系数和Bragg波长的函数。FBG的反射谱特性如下图所示。由图可见，均匀FBG在其谐振波长较宽的范围内具有较高的反射率，而在远离谐振波长处，反射率急剧下降，因此，均匀Bragg波长具有优良的反射谱特性。当光栅受到外部物理场 如应力、应变温度等 的作用时，其栅距Λ随之发生变化，从而改变了后向反射光的波长λB，这就是FBG的传感原理。4.3.2 FBG测温方案使用以下主要器件，运用FBG温度传感器进行水温测量，并运用回归分析方法总结出回归方程，并进行显著性检验。1 FBG温度传感器：当光栅周围的温度发生变化时，将导致光栅周期或纤芯折射率的变化，从而产生光栅Bragg信号的波长位移，通过监测Bragg波长位移情况，即可获得待测物理量的温度变化情况。本系统FBG为1550nm，作为水温测量传感元件。2 光谱分析仪：测量波长范围为600nm~1750nm的光源频谱，以及光缆、滤光器等的损耗波长特征及传输特征。