一种弹光相位外差调制的气体传感装置及测量方法

本发明属于气体浓度和折射率测量领域，具体涉及一种弹光相位外差调制的气体传感装置及测量方法，装置包括光源、分束单元、参考臂、测量臂、合束单元、弹光调制器、检偏器、光电探测器和信号处理单元；弹光调制器设置于合束单元出射光路上，相位调制幅值预设为π弧度以消除直流分量干扰；信号处理单元以FPGA为核心，同步生成驱动信号与锁相参考信号，提取三倍频和四倍频锁相信号，通过幅值比值结合贝塞尔函数反演相位差，进而计算气体折射率和浓度。本发明通过弹光调制器后置与δ=π的协同设定，配合FPGA同频同源数字锁相解调及多倍频比值算法，有效抑制光源强度波动和低频噪声，实现高信噪比相位解调。