[實用新型]一種基于量子級聯激光器的汽車尾氣遙感檢測系統

有效

• 申請號: 201220412566.1
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN202794027U
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 劉亦安;王玲;吳開華
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

1.一種基于量子級聯激光器的汽車尾氣遙感檢測系統，包括任意函數發生器（1）、電流脈沖驅動模塊（2）、量子級聯激光器（3）、聚乙烯準直聚焦透鏡（4）、分光鏡（5）、斬波器（6）、熱釋電傳感器模塊（7）、鍍金直角反射鏡（8）、鎖相放大器（9）、計算機（10）；

任意函數發生器（1）產生的電壓信號輸入到電流脈沖驅動模塊（2），再由電流脈沖驅動模塊（2）產生電流脈沖驅動量子級聯激光器（3），量子級聯激光器（3）在電流脈沖的驅動下發射出幅值調制的中遠紅外激光，中遠紅外激光通過聚乙烯準直聚焦透鏡（4）準直平行出射，平行的中遠紅外激光經過分光鏡（5）分成參考光路和探測光路，參考光路的中遠紅外激光經過斬波器（6）調制后由參考光路的熱釋電傳感器模塊（7）探測，探測光路的中遠紅外激光穿過行駛中的汽車尾氣排放區域由鍍金直角反射鏡（8）反射，反射后的中遠紅外激光經過斬波器（6）、聚乙烯準直聚焦透鏡（4）后由探測光路的熱釋電傳感器模塊（7）檢測；探測光路的熱釋電傳感器模塊（7）、參考光路的熱釋電傳感器模塊（7）和任意函數發生器（1）的正弦波信號分量分別輸入鎖相放大器（9）內做相關運算，鎖相放大器（9）將結果輸出到計算機（10）；計算機（10）將參考光路的熱釋電傳感器模塊（7）的相關運算輸出值和探測光路的熱釋電傳感器模塊（7）的相關運算輸出值做相減運算，并對計算結果進行數據的處理和光譜的分析，最終得到汽車尾氣的測量結果；

所述的分光鏡（5）設置在聚乙烯準直聚焦透鏡（4）正前方，且與聚乙烯準直聚焦透鏡（4）準直平行出射的光線成45°；

所述的任意函數發生器（1）產生三種信號分別是：矩形脈沖信號、鋸齒波信號和正弦波信號，在任意函數發生器（1）內部將這三種電壓信號疊加后輸入電流脈沖驅動模塊（2），電流脈沖驅動模塊（2）通過電壓電流轉換后輸出經過調制的電流信號來驅動量子級聯激光器（3），任意函數發生器（1）在輸出疊加信號到電流脈沖驅動模塊（2）的同時將疊加信號中的正弦波信號分量輸入到鎖相放大器（9）進行信號的相關運算，鎖相放大器連接到計算機（10）；

所述的熱釋電傳感器模塊（7）包括熱釋電傳感器（13）、電阻（12）、濾波電容（11）；熱釋電傳感器（13）的1腳同時接直流電壓VCC和濾波電容（11）的一端，2腳接電阻（12）的一端，3腳和電阻（12）的另一端同時接地，濾波電容（11）的另一端與鎖相放大器（9）相連接；經過濾波電容（11）后的交流信號輸入鎖相放大器（9），同時鎖相放大器（9）輸出的正弦交流信號驅動斬波器（6）以一定的頻率轉動，鎖相放大器（9）連接到計算機（10）；聚乙烯準直聚焦透鏡（4）和斬波器（6）放置在熱釋電傳感器模塊（7）正前方。