【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及的是一种气体检测领域的技术，具体是一种面向气体检测的长短焦凸透镜式光学扩束准直方法及系统。
技术介绍
1、现有的使用光谱法进行气体检测的装置多数使用可调谐的激光光源作为检测光。然而，使用激光进行气体测量具有光路布置困难、不便移动的缺点，因此使用光纤传输检测光的方法有待进一步发展。由于光谱法气体检测方法是基于比尔-朗伯定律，光线在环境气体中需要经过一定的光程。现有的光纤准直器均为使用球面镜镜进行一次准直，输出的光线工作距离均在1m以内，发散角过大，不能满足气体检测所需的光路准直需求。
技术实现思路
1、本专利技术针对现有气体检测系统所采用的大多为激光光源，具有光路布置困难、不便移动的缺点，而使用光纤进行光纤传输时存在的光路准直问题，提出一种面向气体检测的长短焦凸透镜式光学扩束准直方法及系统，使用准直镜和长短焦扩束准直镜组合，大大提高从光纤中耦合光到空间中平行光过程中，平行光的平行度，进而解决气体的光谱检测法中只能使用激光进行实验的问题。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术涉及一种基于准直镜和长短焦凸透镜的气体检测光束准直方法，通过准直镜将光纤中的耦合点光源转化为平行高斯光束后，通过短焦凸透镜将平行高斯光束在焦点处收束至最小截面，再通过长焦凸透镜整理为一束平行度极高的平行光，用于吸收待测气体的光谱；最后采用相同光路将空间光重新耦合回光纤内，实现气体检测。
4、所述的长焦凸透镜的焦点位于最小截面处。
5、
6、技术效果
7、本专利技术针对发散的宽带点光源，在使用凸透镜作为准直镜的情况下，再次构建一组准直镜系进行二次准直，实现从点光源到平行光源的转换，能够用于进行气体检测之目的，解决了气体检测目前只能使用昂贵的激光光源的问题。
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1.一种基于准直镜和长短焦凸透镜的气体检测光束准直方法，其特征在于，通过准直镜将光纤中的耦合点光源转化为平行高斯光束后，通过短焦凸透镜将平行高斯光束在焦点处收束至最小截面，再通过长焦凸透镜整理为一束平行度极高的平行光，用于吸收待测气体的光谱；最后采用相同光路将空间光重新耦合回光纤内，实现气体检测；
2.根据权利要求1所述的基于准直镜和长短焦凸透镜的气体检测光束准直方法，其特征是，具体包括：
3.根据权利要求2所述的基于准直镜和长短焦凸透镜的气体检测光束准直方法，其特征是，所述的准直倍率其中：M为准直倍率，f2和f1分别为长、短焦凸透镜焦距，λ为光线波长，s为出射激光最小束腰到短焦凸透镜的位置，ω0为长短焦凸透镜间的束腰半径。
4.一种实现权利要求1-3中任一所述方法的准直系统，其特征在于，包括：依次设置的与光纤相连的准直镜、短焦凸透镜和长焦凸透镜，其中：短焦凸透镜的焦点与长焦凸透镜的焦点重合；
【技术特征摘要】
1.一种基于准直镜和长短焦凸透镜的气体检测光束准直方法，其特征在于，通过准直镜将光纤中的耦合点光源转化为平行高斯光束后，通过短焦凸透镜将平行高斯光束在焦点处收束至最小截面，再通过长焦凸透镜整理为一束平行度极高的平行光，用于吸收待测气体的光谱；最后采用相同光路将空间光重新耦合回光纤内，实现气体检测；
2.根据权利要求1所述的基于准直镜和长短焦凸透镜的气体检测光束准直方法，其特征是，具体包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：赵天予，周峻峰，董芷淇，李修璇，胡开明，张文明，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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