The invention designs a laser beam deflection effect correction device and a method based on optical switch switching. The components used include: two select optical switch, visible light laser, tunable diode laser, photoelectric detector and so on. Through the following steps to realize laser beam deflection effect correction: by controlling the visible light laser and tunable diode laser, the laser signal waveform modulation into the same frequency and phase of the triangular wave, called the calibration light and test light, two laser beams through optical fiber into one of two optical switch; one of two optical switch calibration high speed switching between light and light test, two alternating laser signal from optical switch output, through the temperature field, the received single photoelectric detector; contrast calibration light intensity and the measured intensity curve expected, intensity fluctuation coefficient and get the deflection of light effect caused by light; a modified test using the coefficient curve, and get the test light due to the attenuation value after correction, thus the influence of light deflection effect. The invention realizes the effective correction of the light deflection effect by using the optical switch, and has important application value and wide application prospect in the field of laser absorption spectroscopy.
【技术实现步骤摘要】
一种基于光开关切换的激光光线偏折效应校正装置及方法(一)
本专利技术涉及一种基于光开关切换的激光光线偏折效应校正装置及方法,具体涉及利用光开关切换校准光与测试光,利用校准光校正测试光,从而解决在激光吸收光谱温度测量过程中遇到的光线偏折问题。(二)
技术介绍
燃烧温度场的精确测量对于航空、航天发动机设计、锅炉燃烧效率优化等领域有非常重要的意义。为了对温度场进行测量,研究者提出了许多接触、非接触式温度测试方法,接触式方法主要包括热电偶法、燃气分析法等,非接触式测量主要包括声学法、光谱法等。热电偶法响应速度慢,测温上限难以满足技术发展的需求;燃气分析法需要对燃烧场进行取样,然后进行离线分析,因此无法获取实时数据;声学法受到燃烧场内颗粒浓度、气流等干扰因素影响较大,抗干扰能力较差。光谱法有效回避了上述缺点,引起研究者的广泛重视与深入研究。光谱法主要包括激光诱导荧光法、相干反斯托克斯拉曼散射光谱法、激光吸收光谱法等。其中,基于激光吸收光谱的温度测量方法具有结构简单、造价相对低廉、可靠性高等优点,被广泛应用于燃烧温度场测量当中,具有广阔的发展前景和应用空间。利用激光吸收光谱实现温度场测量的原理是:可调谐二极管激光器发射红外测试光,通过控制可调谐二极管激光器可以实现对特征气体吸收谱线的扫描。红外测试光穿过燃烧温度场并被位于燃烧温度场另一端的光电探测器接收。通过分析探测器测得的光强信号可以得到特征气体谱线吸收情况,即不同波长激光的光强衰减,从而计算出特征气体参数,实现燃烧温度场的测量。因此,如何精确获得光强衰减是激光吸收光谱测量的关键。然而,在利用激光吸收光谱进行温度场测 ...
【技术保护点】
一种基于光开关切换的激光光线偏折效应校正装置及方法,包括二选一光开关、可见光激光器、可调谐二极管激光器和光电探测器等,其特征在于,可见光激光器与可调谐二极管激光器通过光纤与二选一光开关相连,二选一光开关在两个光源之间高速切换,两路激光信号交替从二选一光开关出射,穿过温度场,被光电探测器接收,通过上述装置消除光线偏折效应的影响。
【技术特征摘要】
1.一种基于光开关切换的激光光线偏折效应校正装置及方法,包括二选一光开关、可见光激光器、可调谐二极管激光器和光电探测器等,其特征在于,可见光激光器与可调谐二极管激光器通过光纤与二选一光开关相连,二选一光开关在两个光源之间高速切换,两路激光信号交替从二选一光开关出射,穿过温度场,被光电探测器接收,通过上述装置消除光线偏折效应的影响。2.根据权利要求1所述的一种基于光开关切换的激光光线偏折效应校正装置及方法,其特征在于:二选一光开关在两个光源之间高速切换,两路激光信号交替从二选一光开关出射,由于光开关切换速度非常快,可以认为在光开关切换之后,光线偏折效应造成的影响不变,通过插值算法,将两路交替出射的激光信号补充成完整的光强曲线。3.根据权利要求1所述的一种基于光开关切换的激光光...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹章,徐立军,解恒,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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