TDLAS গ্যাস সেন্সিং সিস্টেমে, DFB (ডিস্ট্রিবিউটেড ফিডব্যাক) লেজার মূল আলোর উৎস হিসেবে কাজ করে। DFB লেজারগুলি সংকীর্ণ রেখাপ্রস্থ, একক-অনুদৈর্ঘ্য-মোড আউটপুট, উচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের স্থিতিশীলতা এবং সুনির্দিষ্ট সুরযোগ্যতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। তাদের নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্যটি লক্ষ্য গ্যাসের শোষণ লাইনের সাথে সঠিকভাবে মিলিত হতে পারে এবং শোষণের শিখর জুড়ে স্ক্যানিং এবং সনাক্তকরণ সক্ষম করার জন্য তাপমাত্রা বা ড্রাইভ কারেন্টের মাধ্যমে সূক্ষ্ম-টিউন করা যেতে পারে, যা শিল্প গ্যাস পর্যবেক্ষণ, পরিবেশগত বিশ্লেষণ এবং বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য একটি আদর্শ পছন্দ করে তোলে।
(1) DFB লেজার একটি সুসংগত, একক-মোড লেজার রশ্মি নির্গত করে যার একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য লক্ষ্য গ্যাস শোষণ লাইনের সাথে থাকে।
(2) লেজার রশ্মি পরিমাপ করার নমুনা ধারণকারী একটি গ্যাস কোষের মধ্য দিয়ে যায়।
(3) গ্যাস তার বৈশিষ্ট্যযুক্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যে লেজারের আলোর কিছু অংশ শোষণ করে, বাকি আলো সঞ্চারিত হয়।
(4) একটি ফটোডেটেক্টর প্রেরিত বা প্রতিফলিত আলো ক্যাপচার করে, এটিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করে।
(5) বিয়ার-ল্যামবার্ট আইন অনুসারে গ্যাসের ঘনত্ব গণনা করতে সিস্টেমটি লক-ইন সনাক্তকরণ, ডিমোডুলেশন বা ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম অ্যালগরিদম ব্যবহার করে সংকেত বিশ্লেষণ করে।
|
কম্পোনেন্ট |
ফাংশন বিবরণ |
|
ডিএফবি লেজার |
একটি সংকীর্ণ-লাইনউইথ একক-মোড লেজার উত্স সরবরাহ করে। এর নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য টার্গেট গ্যাসের বৈশিষ্ট্যযুক্ত শোষণ লাইন জুড়ে স্ক্যান করার জন্য তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে সুর করা হয়, যখন ইনজেকশন কারেন্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য মডুলেশন স্পেকট্রোস্কোপি (WMS) পরিমাপের জন্য উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে মড্যুলেট করা হয়। |
|
গ্যাস সেল |
টার্গেট গ্যাস ধারণকারী একটি সিল করা চেম্বার এবং শোষণ পরিমাপের জন্য একটি সংজ্ঞায়িত অপটিক্যাল পাথ দৈর্ঘ্য প্রদান করে। ঐচ্ছিক তাপমাত্রা এবং চাপ নিয়ন্ত্রণ মডিউল পরিমাপের স্থায়িত্ব উন্নত করে এবং পরিবেশগত বৈচিত্র্যের কারণে ত্রুটিগুলি হ্রাস করে। |
|
ফটোডিটেক্টর (পিডি) |
গ্যাসের সাথে মিথস্ক্রিয়া করার পর অপটিক্যাল সিগন্যালকে পরবর্তী পরিবর্ধন, ডিমোডুলেশন এবং ঘনত্ব বিশ্লেষণের জন্য বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করে। |
|
বিম স্প্লিটার/অপটিক্যাল ফাইবার কাপলার |
বিম স্প্লিটার একটি ফ্রি-স্পেস অপটিক্যাল সিস্টেমের সাথে মেলে, যখন ফাইবার কাপলার একটি অল-ফাইবার সেটআপে ফিট করে। এটি লেজারকে রেফারেন্স এবং পরিমাপ পাথগুলিতে বিভক্ত করে। রেফারেন্স সিগন্যালটি লেজার পাওয়ার ওঠানামার জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে এবং পরিমাপের সঠিকতা উন্নত করতে ব্যবহার করা হয় (ঐচ্ছিক)। |
|
সিগন্যাল প্রসেসিং সিস্টেম |
দুর্বল ফটোডিটেক্টর সংকেত প্রসারিত করে এবং গ্যাস শোষণের তথ্য পেতে এবং গ্যাসের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে 1f/2f হারমোনিক নিষ্কাশন সহ তরঙ্গদৈর্ঘ্য মডুলেশন স্পেকট্রোস্কোপি (WMS) ডিমোডুলেশন করে। |
|
কম্পিউটার/কন্ট্রোল সিস্টেম |
সিস্টেম কন্ট্রোল, প্যারামিটার কনফিগারেশন, ডেটা অধিগ্রহণ, সিগন্যাল প্রসেসিং, ঘনত্ব গণনা, ডেটা স্টোরেজ এবং পরিমাপের ফলাফলের রিয়েল-টাইম ভিজ্যুয়ালাইজেশন প্রদান করে। |
760nm 10mW DFB বাটারফ্লাই লেজার ডায়োড
1392nm 10mW DFB বাটারফ্লাই লেজার ডায়োড
1683nm 10mW ফাইবার কাপল লেজার
উচ্চ-শক্তি 1653.7nm 40mW DFB বাটারফ্লাই লেজার
1651nm DFB ফাইবার কাপলড লেজার ডায়োড
1625nm DFB BTF লেজার ডায়োড
1567nm DFB বাটারফ্লাই লেজার ডায়োড
1580nm DFB SM PM লেজার ডায়োড
প্রশ্ন 1: DFB লেজারের কোন তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণত TDLAS-এ ব্যবহৃত হয়?
A1:
|
|
গ্যাস |
তরঙ্গদৈর্ঘ্য(nm) |
|
1 |
CO2 |
1572.45 |
|
2 |
O2 |
760 |
|
3 |
CH4 |
1653 |
|
4 |
N2O |
1392/2257 |
|
5 |
CO |
1566 |
|
6 |
NH3 |
1512.2 |
|
7 |
SO2 |
7160 |
|
8 |
না |
1800/2650 |
|
9 |
H2S |
1574.5/1590 |
|
10 |
C3H8 |
3370 |
|
11 |
SF6 |
1576.3 |
|
12 |
C2H2 |
1531.64/1521 |
|
13 |
C2H4 |
1625.9 |
|
14 |
C2H6 |
1683.1 |
|
15 |
HCI |
1742 |
|
16 |
এইচএফ |
1278/1273 |
|
17 |
এইচসিএন |
1540 |
প্রশ্ন 2: DFB লেজারের কি একটি আইসোলেটর প্রয়োজন?
A2: অপটিক্যাল আইসোলেটর ফাইবার-ভিত্তিক TDLAS সিস্টেমে বা উল্লেখযোগ্য অপটিক্যাল ব্যাক-রিফ্লেকশন সহ কনফিগারেশনে সুপারিশ করা হয়। এগুলি মুক্ত-স্থান সেটআপগুলিতেও উপকারী হতে পারে যেখানে অবশিষ্ট প্রতিফলন বিদ্যমান। বিচ্ছিন্নকারী অপটিক্যাল প্রতিক্রিয়া দমন করে, মোড হপিং, ফ্রিকোয়েন্সি অস্থিরতা এবং আউটপুট পাওয়ার ওঠানামা প্রতিরোধ করে, যার ফলে স্থিতিশীল একক-মোড লেজার অপারেশন এবং উন্নত পরিমাপ বেসলাইন স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করে।
প্রশ্ন 3: কেন DFB লেজার TDLAS-এর জন্য FP বা VCSEL লেজারের পরিবর্তে পছন্দের আলোর উৎস?
A3: DFB লেজার, ইন্টিগ্রেটেড Bragg gratings, উচ্চ SMSR (>35dB) এবং মোড-হপ-মুক্ত টিউনিং সহ স্থিতিশীল একক-ফ্রিকোয়েন্সি, সংকীর্ণ-লাইনউইথ নির্গমন প্রদান করে। তুলনায়, FP লেজারগুলি বহু-অনুদৈর্ঘ্য-মোড নির্গমন এবং সীমিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্থায়িত্ব প্রদর্শন করে, যখন VCSEL গুলি সাধারণত একটি সীমাবদ্ধ টিউনিং পরিসীমা অফার করে যা প্রয়োজনীয় শোষণ বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পূর্ণরূপে কভার করতে পারে না। DFB লেজারগুলির উচ্চতর বর্ণালী বিশুদ্ধতা এবং টিউনিং স্থায়িত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে হারমোনিক সনাক্তকরণ SNR-কে উন্নত করে, উচ্চ-নির্ভুলতা WMS-TDLAS (1f/2f) গ্যাস সেন্সিং-এর জন্য তাদের পছন্দের আলোর উত্স করে তোলে।
প্রশ্ন 4: TDLAS DFB লেজারগুলির জন্য কোন প্যাকেজ বিকল্পগুলি উপলব্ধ?
A4: দুটি মূলধারার প্যাকেজ:
①14-পিন বাটারফ্লাই প্যাকেজ: একটি ঐচ্ছিক অপটিক্যাল আইসোলেটর সহ একটি TEC, NTC থার্মিস্টার এবং মনিটর ফটোডিওডকে একীভূত করে৷ এটি ব্যাপকভাবে উচ্চ-নির্ভুল ফাইবার-কাপলড TDLAS সিস্টেমে ব্যবহৃত হয় যার জন্য সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং শক্তি স্থিতিশীলতা প্রয়োজন।
②TO-ক্যান (TO5/TO46): একটি কমপ্যাক্ট সমাধান যা মুক্ত-স্থান বা সমন্বিত আউটপুট কনফিগারেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। এটিতে সাধারণত সমন্বিত TEC নিয়ন্ত্রণের অভাব থাকে এবং এর জন্য বাহ্যিক তাপমাত্রা স্থিতিশীলকরণের প্রয়োজন হতে পারে। এটি খরচ-সংবেদনশীল এবং ক্ষুদ্রাকৃতির ওপেন-পাথ গ্যাস সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।
-
