【技术实现步骤摘要】
一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置
[0001]本专利技术涉及激光光谱测温
，具体地，涉及一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置。
技术介绍
[0002]火焰温度是燃烧诊断研究中最常用也是最重要的物理量，是对燃烧过程最直观的描述。目前针对温度测量主要有接触式测量和非接触式测量两种测温方式。其中，接触式测量主要是采用热电偶测温，尽管热电偶可以采用多支热电偶测量瞬态燃烧场温度，但是这种方法会严重影响流场的温度分布。
[0003]相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱技术作为一种非接触式测量手段，由于其方向性好、不受背景辐射干扰、测量精度高、测量动态范围大等优点，被广泛应用于流场测温。然而CARS是一种非线性光谱技术，将多束激光聚焦重叠使其成为燃烧诊断中逐点温度测量的有效测温技术。因此，CARS在一次试验中只能获取一个空间点的温度信息，不能满足全面认识燃烧机理的需要。公开专利CN113155311A“一种CARS测温方法和装置”和公开专利CN115452202A“基于相干反斯托克斯拉曼散射光谱的高...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置，其特征在于，所述装置包括：光束整形系统、斯托克斯光束整形系统、光路调整系统和信号收集系统；光束整形系统用于将泵浦光或探测光整形为多束环形锥状光束；斯托克斯光束整形系统用于将一束斯托克斯光整形为多条平行的斯托克斯光束；光路调整系统用于将多束环形锥状光束与多条平行的斯托克斯光束调整为一一对应且共轴，光路调整后的多束环形锥状光束与多条平行的斯托克斯光束满足相位匹配并聚焦于待测温度场的多个温度测量点上产生多束相干反斯托克斯拉曼信号光，信号收集系统通过收集多束相干反斯托克斯拉曼信号光反演温度获得多个温度测量点的温度信息。2.根据权利要求1所述的一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置，其特征在于，光束整形系统包括光束扩束均匀化装置和第一微透镜阵列，光束扩束均匀化装置用于对泵浦光或探测光进行均匀化扩束处理，第一微透镜阵列用于将光束扩束均匀化装置扩束后的每个光束整形为环形锥状光束，获得多束环形锥状光束。3.根据权利要求2所述的一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置，其特征在于，第一微透镜阵列的出光面上贴合有多个不透光膜，不透光膜为圆形，不透光膜与环形锥状光束一一对应，不透光膜的半径小于对应环形锥状光束在所述出光面上的圆形半径大小。4.根据权利要求2所述的一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置，其特征在于，所述光束扩束均匀化装置包括：第一凹透镜、第一凸透镜、第二凸透镜、旋光扩散片和第三凸透镜，其中，第一凹透镜用于将泵浦光或探测光进行发散后射入第一凸透镜，第一凸透镜用于将发散光进行汇聚获得平行光束射入第二凸透镜，第二凸透镜用于将平行光束汇聚到旋光扩散片，旋光扩散片用于对入射光进行均匀化处理后射入第三凸透镜，第三凸透镜用于将射入光束转为平行光束射出。5.根据权利要求1所述的一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置，其特征在于，第一凹透镜与第一凸透镜之间的间距等于第一凹透镜与第一凸透镜的焦距之差，旋光扩散片的中心位于第二凸透镜和第三凸透镜的焦点。6.根据权利要求1所述的一种基于双微透镜阵列的CARS光谱多点测温装置，其特征在于，斯托克斯光束整形系统包括：片光装置和多...
【专利技术属性】
技术研发人员：白冰，陈爽，齐新华，杨文斌，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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