一种声共振式全保偏光纤光热干涉的气溶胶吸收系数测量方法技术

技术编号:12480640 阅读:102 留言:0更新日期:2015-12-10 17:28
本发明专利技术公开了一种声共振式全保偏光纤光热干涉的气溶胶吸收系数测量方法,测量所采用的光纤干涉传感器为全保偏光纤迈克尔逊干涉结构,全保偏光纤迈克尔逊干涉传感器的检测臂由保偏光纤单层均匀缠绕在采用弹性材料制备的样品腔外侧形成;调制激励激光穿过样品腔的待测气体时,气溶胶吸收激励激光能量所产生的与周围气体的温差转化为声压信号,该声压信号在样品腔通过共振获得增强,迈克尔逊干涉传感器在共振声压信号的作用下生成周期性相位差,通过对该相位差的解调实时获得气溶胶的吸收特性。本发明专利技术将全保偏光纤均匀单层的缠绕在弹性材料外侧形成检测臂组成迈克尔逊干涉结构的光纤传感器,作为一个整体捕捉光声信号,具有极高的灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

: 本专利技术属于光学领域,具体涉及一种声共振式全保偏光纤光热干涉的气溶胶吸收 系数测量方法。
技术介绍
: 当光穿过大气时,其中的气溶胶粒子将吸收光能量,从而引起光传输路径上空气 热状态变化,如温度、气压和密度等变化。如果入射光受到周期性调制,空气就会产生周期 性的压力变化,也就是声波,上述过程也可称为光声效应。光声效应由美国科学家A. G. Bell 于1880年首次发现,其本质是样品吸收调制光能量后发生的周期性无辐射弛豫(热效应) 过程。通过测量激励激光产生的光声信号,即可实时获得待测气溶胶的吸收系数。不同于 一般吸收光谱的是,光声光谱属于光热技术,其测量的是样品吸收光能量后产生的声信号, 对气体成分的散射和反射不敏感,因此该方法在测量散射和反射共存介质中的吸收系数较 消光扣除散射的差分法更为准确。 光声效应在发现后的近半个世纪时间内没有取得任何进展,直到高灵敏声压探测 器一麦克风的出现。1938年苏联科学家Viengerov利用光声效应对混合气体中不同气体 含量进行了研究。他用黑体辐射红外光源作为激发源,成功地检测出混合气体中的CO 2XH4 等成分和含量。194本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声共振式全保偏光纤光热干涉的气溶胶吸收系数测量方法,其特征在于:测量采用的光纤干涉传感器为全保偏光纤迈克尔逊干涉结构,所述全保偏光纤迈克尔逊干涉传感器的检测臂由保偏光纤单层均匀缠绕在采用弹性材料制备的样品腔外侧形成,所述弹性材料制备的样品腔内的气溶胶粒子通过吸收周期性激励激光能量并共振形成增强的声压信号;窄带检测激光器输出的载波检测激光经隔离、起偏、保偏光纤耦合器分束后通过保偏光纤分别进入全保偏光纤迈克尔逊干涉传感器的参考臂和检测臂,检测臂检测样品腔内的声压信号转化为待测激光信号,所述的待测激光信号为检测臂保偏光纤长度变化引起的周期性相位变化的载波激光信号,该信号被检测臂末端反射至保偏光纤...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李树旺邵士勇刘强饶瑞中
申请(专利权)人:中国科学院合肥物质科学研究院
类型:发明
国别省市:安徽;34

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1