CN219417216U - 气体检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭示了一种气体检测系统，包括探测光模块、泵浦光模块、第一模式转换耦合器、第二模式转换耦合器、检测模块、声致光纤光栅、合束器及光电探测器；第一模式转换耦合器与探测光模块连接，第二模式转换耦合器与泵浦光模块连接；检测模块与第一模式转换耦合器连接；声致光纤光栅与第一模式转换耦合器连接，声致光纤光栅用于将未转换的基模探测光转换成附带MHZ级别的频移的高阶模式光；检测模块输出的高阶模式探测光与附带MHZ级别的频移的高阶模式光在合束器内形成外差拍频光信号；光电探测器与合束器连接。如此设置，提高信噪比，提高气体检测的灵敏度和检测下限。

Description

气体检测系统

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，尤其是一种气体检测系统。

背景技术

现有的光热诱导TDLAS气体检测系统绝大部分采用声光调制器(AOM)做移频器并与干涉测量臂产生拍频信号，使用空心光纤(HCF)或光子晶体光纤(PCF)做吸收气室，并采用空间光耦合或光纤熔接的方式将吸收气室与整体系统框架连接起来。

声光调制器(AOM)虽然能使探测光束获得较为稳定的超高移频量，但是其移频量和作用波长不可调，大大削弱了探测光束的可选择性，且AOM无法对探测光束的模式产生影响，因此限制了探测光束在高阶模式传感领域的应用。

空心光纤(HCF)或光子晶体光纤(PCF)可以使探测光和泵浦光与待测气体直接接触。且泵浦光和探测光到空心光纤或光子晶体光纤的耦合不论是采用空间光耦合还是光纤熔接都会产生较大的插入损耗，且会不可避免地激发高阶模式从而产生模间干涉，这也会成为整个系统的噪声来源之一。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气体检测系统，其能够提高信噪比，提高气体检测的灵敏度和检测下限。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种气体检测系统，包括：

探测光模块，所述探测光模块用于发射基模探测光；

泵浦光模块，所述泵浦光模块用于输出基模泵浦光；

第一模式转换耦合器，所述第一模式转换耦合器与所述探测光模块连接，并用于将一部分基模探测光转换成高阶模式探测光，另一部分基模探测光未转换；

第二模式转换耦合器，所述第二模式转换耦合器与所述泵浦光模块连接，并用于将基模泵浦光转换为高阶模式泵浦光；

检测模块，所述检测模块与所述第一模式转换耦合器连接，并用于接收高阶模式探测光、高阶模式泵浦光；

声致光纤光栅，所述声致光纤光栅与所述第一模式转换耦合器连接，所述声致光纤光栅用于将未转换的基模探测光转换成附带MHZ级别的频移的高阶模式光；

合束器，所述检测模块输出的高阶模式探测光与附带MHZ级别的频移的高阶模式光在所述合束器内形成外差拍频光信号；

光电探测器，所述光电探测器与所述合束器连接，所述光电探测器用于将外差拍频光信号转换为电信号。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述泵浦光模块包括半导体分布式反馈激光器及掺铒光纤放大器，所述掺铒光纤放大器对所述半导体分布式反馈激光器产生的基模泵浦光放大，所述第二模式转换耦合器与所述掺铒光纤放大器连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述的气体检测系统还包括环形器，所述第二模式转换耦合器、所述检测模块、所述合束器均与所述环形器连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述环形器具有第一连接端口、第二连接端口和第三连接端口，所述第一连接端口与所述检测模块连接，所述第二连接端口与所述合束器连接，所述第三连接端口与所述第二模式转换耦合器连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述检测模块包括第一少模光纤和气室，所述第一少模光纤具有锥形微纳光纤区域，所述锥形微纳光纤区域固定在所述气室内，所述气室用于通入待测气体。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述锥形微纳光纤区域的锥腰直径为2～3um，锥腰长度2.5cm～3cm。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述检测模块还包括板状部件以及固定在板状部件的支撑部件，所述板状部件固定在所述气室内，所述支撑部件具有U型槽，所述第一少模光纤固定在所述支撑部件上，所述锥形微纳光纤区域悬空于所述U型槽内。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述声致光纤光栅包括信号发生器、压电陶瓷片、圆锥形的超声放大器、及第二少模光纤，所述第二少模光纤包括一段剥去涂覆层的光纤区域，所述压电陶瓷片分别通过导线与所述信号发生器的两极相连，所述超声放大器固定在所述压电陶瓷片上，所述超声放大器的锥尖与所述剥去涂覆层的光纤区域的输入端连接。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述探测光模块包括窄线宽激光器和隔离器，隔离器连接在窄线宽激光器与第一模式转换耦合器之间。

作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述的气体检测系统还包括信号调节分析模块，所述信号调节分析模块与所述光电探测器连接，所述信号调节分析模块用于解调出可以反应待测气体的浓度信息的信号。

相较于现有技术，本实用新型的气体检测系统的有益效果在于：

采用声致光纤光栅实现宽带范围内任意波长处的移频和模式转换，从而实现可灵活变化的外差干涉，保证干涉臂与测量臂的探测光处于相同的模式，避免了模间干涉，提高了气体检测的灵敏度和精确度；

高阶模式泵浦光在检测模块内形成高阶模式倏逝场，增加了与待测气体接触的面积，提高了气体检测的灵敏度和检测下限；

采用泵浦光-探测光的双光源模式，将普通的吸收-检测的过程转换为吸收-折射率调制-相位调制检测的过程，可以在不引入探测光回路的噪声的基础上通过增大泵浦光的光强来提高整体系统的信噪比，提高了系统的检测下限。

附图说明

图1为本实用新型气体检测系统的框图；

图2为图1中检测模块的示意图；

图3为图1中声致光纤光栅的示意图；

图4为图1中探测光模块的示意图；

图5为图1中泵浦光模块的示意图；

图6为第一模式转换耦合器的结构示意图；

图7为NH₃不同浓度下的二次谐波的谱图；

图8为二次谐波的波峰与浓度的标准曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图详细地对本实用新型示例性具体实施方式进行说明。如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式；相反，它们仅是与本实用新型的权利要求书中所记载的、与本实用新型的一些方面相一致的装置、产品和/或方法的例子。

在本实用新型中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的说明书和权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”或“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本实用新型的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。除非另行指出，本实用新型中出现的“前”、“后”、“上”、“下”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于某一特定位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语是一种开放式的表述方式，意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面的元件及其等同物，这并不排除出现在“包括”或者“包含”前面的元件还可以包含其他元件。本实用新型中如果出现“若干”，其含义是指两个以及两个以上。

参见图1至图5，本实施例揭示了一种气体检测系统，包括探测光模块1、泵浦光模块2、第一模式转换耦合器3、检测模块4、声致光纤光栅5、第二模式转换耦合器6、合束器7及光电探测器8。探测光模块1用于发射基模探测光，泵浦光模块2用于输出基模泵浦光；第二模式转换耦合器6用于将基模泵浦光转换为高阶模式泵浦光；探测光模块1、检测模块4、声致光纤光栅5均与第一模式转换耦合器3连接；第一模式转换耦合器3用于将一部分基模探测光转换成高阶模式探测光，另一部分基模探测光未转换；检测模块4用于接收高阶模式探测光、高阶模式泵浦光及待测气体；声致光纤光栅5用于将未转换的基模探测光转换成附带MHZ级别的频移的高阶模式光，检测模块4输出的高阶模式探测光与附带MHZ级别的频移的高阶模式光在合束器7内形成外差拍频光信号；光电探测器8与合束器7连接，光电探测器8用于将外差拍频光信号转换为电信号。

参见图4，探测光模块1包括窄线宽激光器11和隔离器12。窄线宽激光器11是在具有低相位噪声和高光谱纯度的单谐振腔模式上振荡的激光器，通常表现出低强度噪声。隔离器12连接在窄线宽激光器11与第一模式转换耦合器3之间。窄线宽激光器11、隔离器12输出的基模探测光进入第一模式转换耦合器3，其中一部分转换为高阶模式探测光，还有一部分未进行转换。

第一模式转换耦合器3包括单模光纤31、少模光纤32及耦合区域33，耦合区域33与单模光纤31、少模光纤32呈双Y型。耦合区域33是由单模光纤31、少模光纤32缠绕在一起，通过熔融拉制进行混合制成。

第一模式转换耦合器3的基本原理是将单模光纤31和少模光纤32缠绕在一起，通过熔融拉制进行混合使其变成双Y型光纤波导。通过合适的熔融拉制参数设计，使单模光纤31中传输的基模探测光和少模光纤32中可以传输的高阶模式探测光进行相位匹配，即两个模式的有效折射率相等，此时基模探测光和高阶模式探测光的能量可以互相耦合，因此在少模光纤32中耦合出特定的高阶模式探测光。又由于这种耦合是周期性的，耦合率可以随着光纤的熔融拉制呈周期性变化，所以可以控制熔融拉制的参数进行控制。

参见图5，泵浦光模块2包括激光控制器21、半导体分布式反馈激光器22及掺铒光纤放大器23。半导体分布式反馈激光器22连接在激光控制器21和掺铒光纤放大器23之间，掺铒光纤放大器23与第二模式转换耦合器6连接。半导体分布式反馈激光器22产生的基模泵浦光经过掺铒光纤放大器23得到放大，放大后的基模泵浦光经过第二模式转换耦合器6转换为高阶模式泵浦光。

参见图1，第一模式转换耦合器3包括连接端口A、连接端口B及连接端口C，连接端口A与探测光模块1的隔离器12连接，连接端口B与声致光纤光栅5连接，连接端口C与检测模块4连接。具体的，连接端口A通过导线与探测光模块1的隔离器12连接，连接端口B通过导线与声致光纤光栅5连接，连接端口C通过导线与检测模块4连接。探测光模块1输出的基模探测光进入第一模式转换耦合器3的连接端口A，一部分基模探测光被转换成高阶模式探测光从连接端口C输出，未被转换的基模探测光从连接端口B输出。

参见图2，检测模块4包括第一少模光纤41和气室42，第一少模光纤41具有锥形微纳光纤区域411，锥形微纳光纤区域411固定在气室42内，气室42用于通入待测气体，高阶模式泵浦光在气室42中产生强倏逝场。

继续参见图2，第一少模光纤41经过熔融拉锥得到锥形微纳光纤区域411。锥形微纳光纤区域411的锥腰直径为2～3um，锥腰长度2.5cm～3cm。气室42为圆柱体形状，圆柱体采用透明玻璃制成，容积约为300mL。第一少模光纤41沿气室42的长度方向穿过气室42。具体的，气室42的两端设有开口，第一少模光纤41从气室42的一个开口进人并从另一个开口伸出，第一少模光纤41与每个开口处均通过橡胶塞密封。此外，气室42具有一进气口421和排气口422，待测气体通过进气口421进入气室42内，并由排气口422向外排出。检测前，向气室42的进气口421先通入纯氮气并从排气口422排出以排出可能的干扰气体，再通入待测气体。

如图2所示，检测模块4还包括板状部件43以及固定在板状部件43的支撑部件44，支撑部件44与板状部件43之间可以采用双面胶固定。板状部件43固定在气室42内，第一少模光纤41固定在支撑部件44上。支撑部件44为U形部件，U形部件具有U型槽441。具体的，第一少模光纤41通过紫外胶固定在U形部件上，锥形微纳光纤区域411悬空于U型槽441内。紫外胶不会产生其他挥发性成分，避免对气室42中的待测气体成分产生影响。

参见图3，声致光纤光栅5包括信号发生器51、压电陶瓷片52、超声放大器53、及第二少模光纤54。第二少模光纤54包括一段剥去涂覆层的光纤区域541，压电陶瓷片52分别通过导线55与信号发生器51的两极相连，其中，导线55可以采用铜制导线。超声放大器53固定在压电陶瓷片52上，超声放大器53为圆锥形，超声放大器53的锥尖与剥去涂覆层的光纤区域541的第一端542连接。第一端542为输入端。剥去涂覆层的光纤区域541还包括第二端543，第二端543为输出端。

工作时，信号发生器51产生的预设信号驱动压电陶瓷片52产生高频振动，高频振动被超声放大器53放大并传导至剥去涂覆层的光纤区域541中，其产生的声光作用可将第一端542输入的基模探测光转换成的高阶模式探测光，并且附加上一个与信号发生器51所产生的预设信号相同的MHZ频移，之后经第二端543输出。

继续参见图3，声致光纤光栅5还包括铝制基板56，压电陶瓷片52、超声放大器53位于铝制基板56上。

参见图1，气体检测系统还包括信号调节分析模块9，信号调节分析模块9与光电探测器8连接，信号调节分析模块8用于解调出可以反应待测气体的浓度信息的信号。具体的，信号调节分析模块9包括示波器、频谱仪、锁相放大器及计算机。示波器用于保存并显示波形，频谱仪用于保存并显示频谱数据，计算机用于显示数据，锁相放大器用于解调光电探测器8输出的电信号，记录解调出的谐波信号数据。频谱仪上的频谱数据和锁相放大器中的谐波信号数据均可以反应待测气体的浓度信息，以此可以实现对待测气体的高精度检测。括示波器、频谱仪、锁相放大器及计算机其中任何一个都可以和光电探测器8连接。

以NH₃检测为例，图7为锁相放大器解调出的不同浓度下二次谐波的谱图，波峰A1对应的气体浓度为20000ppm，波峰A2对应的气体浓度为40000ppm，波峰A3对应的气体浓度为60000ppm，波峰A4对应的气体浓度为80000ppm，波峰A5对应的气体浓度为100000ppm。

图8为二次谐波的波峰与浓度的标准曲线图，根据峰值拟合得到二次谐波与浓度的关系，由此可以根据标准曲线获得待测气体浓度。

参见图1，气体检测系统还包括环形器10，第二模式转换耦合器6、检测模块4、合束器7均与环形器10连接。第二模式转换耦合器6的结构与第一模式转换耦合器3的结构相同。环形器10具有第一连接端口101、第二连接端口102和第三连接端口103，第一连接端口101与检测模块4连接，第二连接端口102与合束器7连接，第三连接端口103与第二模式转换耦合器6连接。具体的，第一连接端口101通过导线与检测模块4连接，第二连接端口102通过导线与合束器7连接，第三连接端口103通过导线与第二模式转换耦合器6连接。

第一少模光纤41、第二少模光纤54均采用微纳光纤，第一少模光纤41两端通过导线分别与第一模式转换耦合器3、环形器10连接。第二少模光纤54两端通过导线分别与第一模式转换耦合器3、合束器7连接。

本申请的气体检测系统的工作原理：泵浦光模块2发出的基模泵浦光经过第二模式转换耦合器6转换为高阶模式泵浦光，高阶模式泵浦光从第三连接端口103进入环形器10，并由第一连接端口101进入检测模块4的气室42内，其产生的高阶模式倏逝场与待测气体进行交互作用，待测气体的吸收线与高阶模式泵浦光的调谐波长重合从而产生吸收，气体分子因为吸收共振被高阶模式泵浦光加热，从而吸收区域的局部折射率(RI)跟随高阶模式泵浦光的调制波形产生周期性改变。从探测光模块1发出的基模探测光经过第一模式转换耦合器3转换成高阶模式探测光，高阶模式探测光通入气室42，另一部分未被转换的基模探测光通入声致光纤光栅5，声致光纤光栅5将基模探测光转换成高阶模式探测光，并附带一个MHZ级别的频移，之后进入合束器7。由于气室42中第一少模光纤41表面近场局部折射率(RI)受到高阶模式泵浦光与待测气体作用而产生的周期性调制，因此进入气室42的高阶模式探测光会由于折射率的周期性变化产生周期性相位调制，相位调制信息就携带了待测气体的相关信息。高阶模式探测光离开气室42后从环形器10的第一连接端口101进入，从第二连接端口102输出到合束器7并与声致光纤光栅5输出附带一个MHZ级别频移的高阶模式探测光产生外差拍频光信号；光电探测器8将外差拍频光信号转换成电信号在示波器和频谱仪上显示，保存波形和频谱数据。再将该电信号接入锁相放大器中解调，记录解调出的谐波信号数据。频谱仪上的频谱数据和锁相放大器中的谐波信号数据均可以反应待测气体的浓度信息，以此可以实现对待测气体的高精度检测。

本实用新型的气体检测系统的制作方法：

制作检测模块4，并将检测模块4连接在第一模式转换耦合器3和环形器10之间；

检测模块4的制作方法包括：取一段适当长度的少模光纤，先去除表面涂覆层4cm长度左右，用无尘纸蘸取适量酒精将去除涂覆层的部分擦拭干净。将此时的少模光纤放在氢氧焰拉锥机上进行复扫熔融拉锥，调整合适的拉锥参数，使其最终拉制的锥腰直径小于2um且形状均匀。拉制的锥形微纳光纤物理分界面周围产生很强的倏逝场，随后固定在U形部件上，并用双面胶将U形部件固定于板状部件43上，将板状部件43放入气室42内，完成检测模块4的制作。

制作声致光纤光栅5，并将声致光纤光栅5连接在第一模式转换耦合器3和合束器7之间；

声致光纤光栅5的制作方法包括：取适当长度的少模光纤并剥去涂覆层，用无尘纸蘸适量酒精并擦拭干净。压电陶瓷片52固定在铝制基板56上，将信号发生器51连接在压电陶瓷片52上，超声放大器53固定在压电陶瓷片52上；将剥去涂覆层的一端用紫外胶水固定于超声放大器53的锥尖上，另一端固定于铝制基板56上，超声放大器53与锥尖相对的一端与压电陶瓷片52固定。将所取少模光纤的一端接在超连续光源上，另一端连接一个CCD相机，此时打开超连续光源和信号发生器51并观察声光作用造成的模式变化。确认所制声致光纤光栅5可以将输入的基模探测光转换为输出的高阶模式探测光，撤下CCD相机，并接上一段单模光纤后再接在光谱仪上，调整少模光纤的作用长度和信号发生器的电压与频率，使光谱仪上显示出目标波段的转换峰即可。

综上，相较于现有技术，本申请的气体检测系统具有以下优势：

采用声致光纤光栅5实现宽带范围内任意波长处的移频和模式转换，从而实现可灵活变化的外差干涉，保证干涉臂与测量臂的探测光处于相同的模式，避免了模间干涉，提高了气体检测的灵敏度和精确度；

高阶模式泵浦光在检测模块4内形成高阶模式倏逝场，增加了与待测气体接触的面积，提高了气体检测的灵敏度和检测下限；

采用泵浦光-探测光的双光源模式，将普通的吸收-检测的过程转换为吸收-折射率调制-相位调制检测的过程，可以在不引入探测光回路的噪声的基础上通过增大泵浦光的光强来提高整体系统的信噪比，提高了系统的检测下限。

以上实施方式仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种气体检测系统，其特征在于，包括：

探测光模块(1)，所述探测光模块(1)用于发射基模探测光；

泵浦光模块(2)，所述泵浦光模块(2)用于输出基模泵浦光；

第一模式转换耦合器(3)，所述第一模式转换耦合器(3)与所述探测光模块(1)连接，并用于将一部分基模探测光转换成高阶模式探测光，另一部分基模探测光未转换；

第二模式转换耦合器(6)，所述第二模式转换耦合器(6)与所述泵浦光模块(2)连接，并用于将基模泵浦光转换为高阶模式泵浦光；

检测模块(4)，所述检测模块(4)与所述第一模式转换耦合器(3)连接，并用于接收所述高阶模式探测光、所述高阶模式泵浦光；

声致光纤光栅(5)，所述声致光纤光栅(5)与所述第一模式转换耦合器(3)连接，所述声致光纤光栅(5)用于将未转换的基模探测光转换成附带MHZ级别的频移的高阶模式光；

合束器(7)，所述检测模块(4)输出的高阶模式探测光与附带MHZ级别的频移的高阶模式光在所述合束器(7)内形成外差拍频光信号；

光电探测器(8)，所述光电探测器(8)与所述合束器(7)连接，所述光电探测器(8)用于将外差拍频光信号转换为电信号。

2.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，所述泵浦光模块(2)包括半导体分布式反馈激光器(22)及掺铒光纤放大器(23)，所述掺铒光纤放大器(23)用于将所述半导体分布式反馈激光器(22)产生的基模泵浦光放大，所述第二模式转换耦合器(6)与所述掺铒光纤放大器(23)连接。

3.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，还包括环形器(10)，所述第二模式转换耦合器(6)、所述检测模块(4)、所述合束器(7)均与所述环形器(10)连接。

4.根据权利要求3所述的气体检测系统，其特征在于，所述环形器(10)具有第一连接端口(101)、第二连接端口(102)和第三连接端口(103)，所述第一连接端口(101)与所述检测模块(4)连接，所述第二连接端口(102)与所述合束器(7)连接，所述第三连接端口(103)与所述第二模式转换耦合器(6)连接。

5.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，所述检测模块(4)包括第一少模光纤(41)和气室(42)，所述第一少模光纤(41)具有锥形微纳光纤区域(411)，所述锥形微纳光纤区域(411)固定在所述气室(42)内，所述气室(42)用于通入待测气体。

6.根据权利要求5所述的气体检测系统，其特征在于，所述锥形微纳光纤区域(411)的锥腰直径为2～3um，锥腰长度2.5cm～3cm。

7.根据权利要求5所述的气体检测系统，其特征在于，所述检测模块(4)还包括板状部件(43)以及固定在板状部件(43)的支撑部件(44)，所述板状部件(43)固定在所述气室(42)内，所述支撑部件(44)具有U型槽(441)，所述第一少模光纤(41)固定在所述支撑部件(44)上，所述锥形微纳光纤区域(411)在所述U型槽(441)内悬空设置。

8.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，所述声致光纤光栅(5)包括信号发生器(51)、压电陶瓷片(52)、圆锥形的超声放大器(53)、及第二少模光纤(54)，所述第二少模光纤(54)包括一段剥去涂覆层的光纤区域(541)，所述压电陶瓷片(52)分别通过导线(55)与所述信号发生器(51)的两极相连，所述超声放大器(53)固定在所述压电陶瓷片(52)上，所述超声放大器(53)的锥尖与所述剥去涂覆层的光纤区域(541)的输入端连接。

9.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，所述探测光模块(1)包括窄线宽激光器(11)和隔离器(12)，所述隔离器(12)连接在窄线宽激光器(11)与第一模式转换耦合器(3)之间。

10.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，还包括信号调节分析模块(9)，所述信号调节分析模块(9)与所述光电探测器(8)连接，所述信号调节分析模块(9)用于将所述光电探测器(8)的电信号解调出可以反应待测气体的浓度信息的信号。