基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置与方法制造方法及图纸

技术编号:41525559 阅读:24 留言:0更新日期:2024-06-03 22:59
本发明专利技术公开了一种基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置与方法,所述装置包括可调谐半导体激光器、激光光束准直单元、改进型密集光斑型多光程池、光电探测器、信号发生器、信号解调单元、加法器、激光器控制单元和计算机。本发明专利技术利用基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池作为气体吸收池,经波长调制的激光器发出的激光经准直器准直后进入气体吸收池当中,透射后的激光信号由探测器探测接收转换为电信号,一路直接输入至信号解调单元当中来获取谐波信号;另一路通过拟合的方法来得到激光强度信号,得到的二次谐波峰值信号经过标准气体校准后,从而给出气体浓度的绝对值,实现检测气体浓度的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置与方法。


技术介绍

1、可调谐半导体激光吸收光谱技术因其具有高灵敏度、高选择性、响应快速等优点被广泛应用于痕量气体检测当中。根据beer-lambert定律,增加激光在气体中的传播距离可以提高吸收率,增强气体吸收程度,进而获得更好的探测极限。通常可以利用多光程池使激光在气室内稳定反射多次,从而实现增加光程的效果。目前常用的多光程池有white池、herriott池、普通密集光斑型多光程池,虽然这些多光程池可以显著的提高吸收光程,但是仍存在着一些突出问题。

2、white池是利用一块大尺寸的凹面反射镜与两块相同大小的小尺寸凹面反射镜组成,所有的反射镜具有相同的曲率半径。两个小尺寸的凹面反射镜并排放置在气体吸收池的一侧且与另一块反射镜相对放置,保证其间距与反射镜的曲率半径相等。这种类型的多光程池依托于上述的共轭焦点结构使得激光在镜面间来回反射,从而达到增加吸收光程的目的。white池虽然结构简单,调节方便,通常能够手动完成光路的调节,另外对通过其中的光线损耗较小。但是white池要求三面反射镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述装置包括可调谐半导体激光器、激光光束准直单元、改进型密集光斑型多光程池、光电探测器、信号发生器、信号解调单元、加法器、激光器控制单元和计算机,其中:

2.根据权利要求1所述的基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述可调谐半导体激光器为近红外波段连续可调谐的单纵模输出分布反馈式半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述凹面镜的镜面直径为50.8 mm,厚度为2 mm,曲率半径为100 mm,所...

【技术特征摘要】

1.一种基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述装置包括可调谐半导体激光器、激光光束准直单元、改进型密集光斑型多光程池、光电探测器、信号发生器、信号解调单元、加法器、激光器控制单元和计算机,其中:

2.根据权利要求1所述的基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述可调谐半导体激光器为近红外波段连续可调谐的单纵模输出分布反馈式半导体激光器。

3.根据权利要求1所述的基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述凹面镜的镜面直径为50.8 mm,厚度为2 mm,曲率半径为100 mm,所述凸面镜的镜面直径为50.8 mm,厚度为2 mm,曲率半径为200 mm。

4.根据权利要求3所述的基于凹凸球面镜的改进型密集光斑型多光程池的气体测量装置,其特征在于所述激光束的入射条件满足如下入射范围:于凹面镜(19.38~19.78 mm,5.09~6...

【专利技术属性】
技术研发人员:马欲飞孙晓镕孙海岳何应乔顺达
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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