Capteur de CO2 à fibres optiques par absorption moléculaire à 4,3 μm

S. Bendamardji; Y. Alayli; S. Huard

doi:doi:10.1051/jp3:1996137

Issue		J. Phys. III France Volume 6, Number 4, April 1996


Page(s)		491 - 503
DOI		https://doi.org/10.1051/jp3:1996137

DOI: 10.1051/jp3:1996137
J. Phys. III France 6 (1996) 491-503

Capteur de CO ₂ à fibres optiques par absorption moléculaire à 4,3 $\mathsf{\mu}$ m

S. Bendamardji¹, Y. Alayli² and S. Huard¹

¹ Laboratoire des Surfaces des Couches Minces, École Nationale Supérieure de Physique de Marseille, Domaine Universitaire St-Jérôme, 13397 Marseille Cedex 20, France
² Division Machines, Systèmes et Procédés, Université de Technologie de Compiègne, Centre de Recherche Royallieu, BP 649, 60206 Compiègne Cedex, France

(Reçu le 22 juin, accepté le 16 janvier 1996)

Abstract
This paper describes a remote optical fibre sensor for the carbon dioxide detection by molecular absorption in the near infrared (4.3 $\mu$ m) corresponding to fundamental mode $\nu_{3}$ . To overcome the problem of the strong attenuation signal of optical fibre in the near infrared, we have used the opto-suppling technique which changes the working wavelength from 4.3 $\mu$ m to 860 nm and permits the use of standard optical fibre 50/125. The simulation of absorption has been obtained by original modelisation of the absorption spectrum and the establishment of the calibration curves takes to the sensor to detect a partial pressures greater than 100 $\mu$ bar with a minimal error margin of 100 $\mu$ bar, which is acceptable considering the future use of the device. The sensor has been designed to monitor the CO ₂ rate in enriched greenhouses.

Résumé
Cet article décrit un capteur à fibres optiques de gaz carbonique par absorption moléculaire dans l'infrarouge moyen (4,3 $\mu$ m) correspondant au mode fondamental $\nu_{3}$ . La liaison entre le site de mesure et le site de contrôle est assurée par un fibre optique standard 50/125 après une transposition de longueur d'onde de 4,3 $\mu$ m à 860 nm par opto-alimentation. La simulation de l'absorption a été obtenue par modélisation originale du spectre d'absorption et l'établissement des courbes d'étalonnage prévoit une marge d'erreur minimale de 100 $\mu$ bar, ce qui est suffisant pour l'application du dispositif à la régulation de taux CO ₂ dans les serres agricoles enrichies par de gaz.

Capteur de CO 2 à fibres optiques par absorption moléculaire à 4,3 m

Capteur de CO ₂ à fibres optiques par absorption moléculaire à 4,3 $\mathsf{\mu}$ m