基于阵列式半导体激光器近红外检测仪的设计

更新时间：2020-03-28 01:39:17 大小：4M 上传用户：gsy幸运查看TA发布的资源 标签：半导体激光器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

农产品的品质检测是农产品收购过程中实现按级定价,优质优价的重要保证,同时有助于调整种植结构,提高农业生产效益。近红外光谱检测技术是检测领域一种重要的快速、无损检测方法之一,该检测方法一般勿需样品的预处理过程,分析速度快、效率高、成本低,且测量重现性好,因此倍受关注,有着广阔的发展前景,近红外光谱分析仪器也成为分析仪器的热点研究领域之一。

研究设计了基于阵列式半导体激光器的近红外检测仪(课题来源于国家自然科学基金项目:阵列式半导体激光器件的食品原料品质近红外快速检测方法的研究,31171697),用于对农产品品质进行检测,仪器以阵列式半导体激光器为光源,积分球为光载样器件,在本项目组前人有研究的基础上对其进行优化改进。

光源由多路光分别进入积分球改为对其阵列式封装后通过1根光纤送入,减少了积分球开孔个数,同时也减小了光源进入积分球位置和方向不同带来的差异;仪器由原来只能检测农产品单一成分的检测,改为可以对多种成分含量同时或单独检测,增强了仪器的功能。根据农产品品质的几个主要成分在近红外光谱区的特定吸收峰,选取8个不同波长的准单色半导体激光器阵列式封装后作为仪器的光源,选取的8个波长分别为850nm、1270nm、1330nm、1390nm、1450nm、1510nm、1570nm和1610nm。该设计的思想是将光源与分光系统合二为一,摒弃了一般光谱仪器中复杂的分光系统,从而大大提高了仪器的稳定性。

检测仪采用积分球作为光载样器件来进行光信号的收集,样品的检测方式采用样品室内置方式,将传统的面吸收方式改为体吸收方式,可以最大限度减少样品粒度造成的散射现象对检测精度的影响,大大简化了近红外光谱检测系统的结构,提高了检测仪的稳定性和紧凑性。

将原来半导体激光器发出的准单色光直接照射到样品杯改为对积分球内壁直接照射后,再均匀反射到样品杯所有表面,消除了光源进入积分球位置、方向与样品杯之间空间位置差异造成的测量误差,使得样品杯中的待测物料能充分与反射光相互作用,以得到准确的样品成分与近红外光的吸收关系,这种方法也可以减少了样品颗粒度对光谱的吸收的影响。仪器采用InGaAs半导体探测器对信号探测并转换后再进行信号放大和调理,得到所需信息。

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