一种音叉式光纤光声光谱检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种音叉式光纤光声光谱检测方法及装置，属于光谱检测技术领域，包括：音叉、第一探测光纤和第二探测光纤，音叉设置在待测气体环境中，两探测光纤分别与音叉两个振臂外表面构成法布里珀罗腔，方法包括：将激励激光调制后，入射至音叉两振臂间隙，待测气体吸收调制后的激励激光产生光声信号；光声信号推动音叉两振臂产生机械振动，使两个法布里珀罗腔的腔长变化；分别探测两个法布里珀罗腔腔长变化时对应的反射干涉光谱的变化量，将得到的两个反射干涉光谱的变化量相加后，提取谐波信号，通过谐波信号的幅值反演待测气体的浓度信息。本发明专利技术的光谱检测灵敏高、准确度高、成本低、易于集成，能抗电磁干扰及远距离探测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光谱检测，更具体地，涉及一种音叉式光纤光声光谱检测方法及装置。

技术介绍

1、气体检测在环境监测、航空航天、能源勘探、电力系统、医疗诊断等众多领域都有广泛的应用。基于激光吸收光谱的气体检测技术具有探测灵敏度高、抗交叉干扰能力强以及响应时间短等优势。相比传统的激光直接吸收光谱技术，间接的激光吸收光谱技术更具优势。

2、基于石英音叉的光声光谱检测作为一种间接的激光吸收光谱技术，具有体积小和抗外界噪声能力强等优势。但是，现有的音叉式光声光谱检测方法一般都是利用石英的压电效应将音叉的振动位移量转换为可测量的电流信号，容易受到电磁干扰，也无法实现远距离的气体检测。在气体检测性能方面，有些方法采用两个音叉同时探测的方式来使光声信号倍增，但由于所使用的两个音叉难以保证共振频率完全相等，从而导致光声信号的增强倍数小于两倍。现有技术中还有些方法仅能探测音叉一个振臂的位移量，从而限制了检测灵敏度的进一步提升；同时，这种仅能探测音叉一个振臂的位移量的方式无法抑制检测环境中的噪声干扰，增加了测量的不准确性。

3、另外，石英音叉难以与其他器件集本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种音叉式光纤光声光谱检测方法，其特征在于，包括音叉、第一探测光纤和第二探测光纤，所述音叉设置在待测气体环境中，所述第一探测光纤的一个端面与所述音叉的一个振臂外表面构成第一法布里珀罗腔，所述第二探测光纤的一个端面与所述音叉的另一个振臂外表面构成第二法布里珀罗腔；所述光声光谱检测方法包括：

2.根据权利要求1所述的光谱检测方法，其特征在于，S1中，若激励激光的调制为波长调制，则所述激励激光的调制频率为所述音叉共振频率的一半；S3中，所述谐波信号为二次谐波信号；

3.根据权利要求2所述的光声光谱检测方法，其特征在于，若激励激光的调制为波长调制，还包括：

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【技术特征摘要】

1.一种音叉式光纤光声光谱检测方法，其特征在于，包括音叉、第一探测光纤和第二探测光纤，所述音叉设置在待测气体环境中，所述第一探测光纤的一个端面与所述音叉的一个振臂外表面构成第一法布里珀罗腔，所述第二探测光纤的一个端面与所述音叉的另一个振臂外表面构成第二法布里珀罗腔；所述光声光谱检测方法包括：

2.根据权利要求1所述的光谱检测方法，其特征在于，s1中，若激励激光的调制为波长调制，则所述激励激光的调制频率为所述音叉共振频率的一半；s3中，所述谐波信号为二次谐波信号；

3.根据权利要求2所述的光声光谱检测方法，其特征在于，若激励激光的调制为波长调制，还包括：

4.根据权利要求1或2所述的光声光谱检测方法，其特征在于，还包括：

5.一种音叉式光纤光声光谱检测装置，其特征在于，用于执行权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁平，潘宇峰，司马朝坦，张江山，刘德明，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：

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