[發明專利]基于微諧振環陣列分光技術的微量氣體探測方法及探測器

無效

• 申請號: 201010228839.2
• 申請日: 2010-07-16
• 公開（公告）號: CN101871879A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 陶少華;楊兵初;許雪梅;丁家峰;鄧宏貴
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01J1/00;G01L11/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

1.一種基于微諧振環陣列分光技術的微量氣體探測方法，其特征在于，具體步驟為：

將寬譜光源或連續可調激光器發出的紅外激光通過一個用于充入待測氣體的氣體室，氣體室外設有由多個圓環形或跑道形的微諧振環組成的微諧振環陣列，由于上述不同的微諧振環因具有不同的周長或折射率而具有不同的共振波長，因此，通過氣體室后的紅外激光中的共振波長光會被相應的微諧振環的下載波導耦合輸出，再由光探測器檢測耦合輸出光的光強，每一個微諧振環的下載波導對應一個光探測器；再由公式計算出某一種待測氣體的氣壓P，式中I為由光探測器檢測得到的光波通過氣體后的光強，I₀為由光探測器檢測得到的光波通過氣體之前的光強，L為紅外激光在氣體室中穿過待測氣體的長度，α為該種待測氣體的吸收系數，α為已知常數，最后根據待測氣體的氣壓P與待測氣體濃度的對應關系最終得到待測氣體濃度。

2.根據權利要求1所述的基于微諧振環陣列分光技術的微量氣體探測方法，其特征在于，所述的微諧振環陣列由2-20個不同周長的微諧振環組成。

3.一種基于微諧振環陣列分光技術的微量氣體探測器，其特征在于，用于發出紅外激光的光源通過光路或光纖與氣體室的光輸入端相接，氣體室上設置有抽取或灌注氣體裝置，氣體室的光輸出端通過光纖-波導耦合裝置與上載波導相接，多個光探測器與多個下載波導分別連接，在上載波導和下載波導之間設有由多個微諧振環組成的微諧振環陣列。

4.根據權利要求3所述的基于微諧振環陣列分光技術的微量氣體探測器，其特征在于，所述的微諧振環為圓環形或跑道形，多個微諧振環呈一行依次排列。

5.根據權利要求4所述的基于微諧振環陣列分光技術的微量氣體探測器，其特征在于，光源采用紅外激光器，輸出功率為2-150mW，紅外激光的波長為700nm～3000nm，微諧振環波導的有效折射率為2.3836，上載波導和微諧振環以及下載波導和微諧振環之間的距離為耦合間隔，光探測器采用摻鍺光探測器。