光谱装置和方法制造方法及图纸

描述了一种用于测量混合物中的分析物的量的装置(2)。在一个示例中，装置(2)具有用于生成调频激光束(22)的激光源(6)。腔(36)接收调频激光束(22)，并且光电检测器(46)获得指示调频激光束(22)与混合物之间的相互作用的强度信号。装置(2)具有用于产生第一解调信号的第一解调器(76)。频率锁定机构使用第一解调信号来将调频激光束(22)的载波频率与腔(36)的模式彼此锁定。装置具有用于产生第二解调信号以及用于基于第二解调信号来生成指示混合物中的分析物的量的输出的第二解调器(50)。还描述了其它装置和方法。

Spectroscopic device and method

A device (2) for measuring the amount of analyte in a mixture is described. In one example, the device (2) has a laser source (6) for generating an FM laser beam (22). The cavity (36) receives an FM laser beam (22), and a photoelectric detector (46) obtains an intensity signal indicating the interaction between the FM laser beam (22) and the mixture. The device (2) has a first demodulator (76) for generating a first demodulated signal. The frequency locking mechanism locks the modes of the carrier frequency of the FM laser beam (22) with the cavity (36) with the first demodulation signal. The device has a second demodulator (50) for generating second demodulation signals and for outputting an output indicative of the amount of analyte in the mixture based on the second demodulation signal. Other devices and methods are also described.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光谱装置和方法
本专利技术涉及光谱装置和方法。
技术介绍
用于测量混合物中的分析物的量的光谱装置和方法是已知的。在已知的光谱方法中，分析物对某些特征波长的光的吸收可以被用来查明混合物中的分析物的量。在已知的光谱方法中，具有初始强度的激光通过混合物，并且由混合物透过的光的强度被测量。这允许获得混合物的吸收特征，并且据此确定混合物中的分析物的量。总的来说，期望提供如下光谱装置和方法：该光谱装置和方法提供高信噪比并且具有简化的和/或更有效的处理。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于测量混合物中的分析物的量的装置，该装置包括：激光源，用于生成在调制频率下被频率调制的调频激光束；腔，被布置为接收调频激光束；光电检测器，用于获得指示调频激光束与混合物之间的相互作用的强度信号；第一解调器，用于通过对强度信号进行解调而产生第一解调信号；频率锁定机构，被布置为使用第一解调信号来将调频激光束的载波频率与腔的模式彼此锁定；以及第二解调器，用于通过对强度信号进行解调而产生第二解调信号，以及用于基于第二解调信号来生成指示混合物中的分析物的量的输出。通过对同一强度信号进行解调来产生第一解调信号和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量混合物中的分析物的量的装置，所述装置包括：激光源，用于生成在调制频率下被频率调制的调频激光束；腔，被布置为接收所述调频激光束；光电检测器，用于获得指示在所述调频激光束与所述混合物之间的相互作用的强度信号；第一解调器，用于通过对所述强度信号进行解调来产生第一解调信号；频率锁定机构，被布置为使用所述第一解调信号来将所述调频激光束的载波频率与所述腔的模式彼此锁定；以及第二解调器，用于通过对所述强度信号进行解调而产生第二解调信号，以及用于基于所述第二解调信号来生成指示所述混合物中的所述分析物的量的输出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.02 GB 1421416.71.一种用于测量混合物中的分析物的量的装置，所述装置包括：激光源，用于生成在调制频率下被频率调制的调频激光束；腔，被布置为接收所述调频激光束；光电检测器，用于获得指示在所述调频激光束与所述混合物之间的相互作用的强度信号；第一解调器，用于通过对所述强度信号进行解调来产生第一解调信号；频率锁定机构，被布置为使用所述第一解调信号来将所述调频激光束的载波频率与所述腔的模式彼此锁定；以及第二解调器，用于通过对所述强度信号进行解调而产生第二解调信号，以及用于基于所述第二解调信号来生成指示所述混合物中的所述分析物的量的输出。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一解调器被布置为通过在所述调制频率下对所述强度信号进行解调来产生所述第一解调信号。3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述第二解调器被布置为通过在所述调制频率的倍数频率下对所述强度信号进行解调来产生所述第二解调信号。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第二解调器被布置为通过在所述调制频率的两倍频率下对所述强度信号进行解调来产生所述第二解调信号。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中所述频率锁定机构被布置为将所述调频激光束的载波频率调整为与期望的腔模式对应。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置，其中所述频率锁定机构被布置为将所述腔的模式调整为与所述调频激光束的期望载波频率对应。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中所述频率锁定机构被布置为将(i)所述调频激光束的载波频率以及(ii)所述腔的模式中的至少一项锁定到具有与所述分析物的辐射跃迁的频率最接近的频率的所述腔的模式。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中所述频率锁定机构包括用于改变所述腔的长度的器件。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置，其中所述腔是多个腔中的一个腔，所述多个腔中的每个腔都是用于接收所述调频激光束的。10.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中所述腔由微谐振器提供。11.根据权利要求10所述的装置，其中所述微谐振器由微环谐振器提供。12.根据权利要求10或权利要求11所述的装置，其中所述微谐振器是多个微谐振器中的一个微谐振器，所述多个微谐振器中的每个微谐振器都是用于增大所述调频激光束的强度的。13.根据权利要求1至9中的任一项所述的装置，其中所述腔用于容纳在使用中的所述混合物。14.根据权利要求13所述的装置，其中所述腔由法布里-珀罗标准具提供。15.根据权利要求1至14中的任一项所述的装置，所述装置被布置以使得所述输出指示所述混合物中的所述分析物的浓度。16.根据权利要求1至14中的任一项所述的装置，包括被布置为将所述调频激光束的载波频率锁定为所述分析物的辐射跃迁的频率的激光锁定机构。17.根据权利要求16所述的装置，其中所述激光锁定机构包括声光调制器。18.根据权利要求16或权利要求17所述的装置，其中所述激光锁定机构包括所述分析物的参考样品。19.一种湿度计，所述湿度计包括根据权利要求1至18中的任一项所述的装置。20.一种用于测量混合物中的分析物的量的光谱方法，所述方法包括：生成在调制频率下被频率调制的调频激光束；将所述调频激光束传递到腔中；获得指示所述调频激光束与所述混合物之间的相互作用的强度信号；通过对所述强度信号进行解调来产生第一解调信号；使用所述第一解调信号来将所述调频激光束的载波频率与所述腔的模式彼此锁定；通过对所述强度信号进行解调来产生第二解调信号；以及基于所述第二解调信号来生成指示所述混合物中的所述分析物的量的输出。21.根据权利要求20所述的光谱方法，其中所述产生所述第一解调信号包括在所述调制频率下对所述强度信号进行解调。22.根据权利要求20或权利要求21所述的光谱方法，其中所述产生所述第二解调信号包括在所述调制频率的倍数频率下对所述强度信号进行解调。23.根据权利要求22所述的光谱方法，其中所述产生所述第二解调信号包括在所述调制频率的两倍频率下对所述强度信号进行解调。24...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·M·哈维斯，T·弗雷加德，M·希姆斯沃斯，
申请(专利权)人：奎鲁迈奇克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB