[發(fā)明專利]一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510586166.0
• 申請日: 2015-09-15
• 公開（公告）號: CN105203222A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張中華;侯國忠;張志斌;張盛;劉斌;楊宇亮;夏元欽
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00;G01J3/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務(wù)所 23109
• 代理人: 楊立超

1.一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于它包括：飛秒激光器(1)、第一分束片(2)、第一反射鏡(3)、第二反射鏡(4)、第三反射鏡(5)、第二分束片(6)、第四反射鏡(7)、光學(xué)參量放大器(8)、第一時間延遲裝置(9)、第二時間延時裝置(10)、第五反射鏡(11)、第六反射鏡(12)、第七反射鏡(13)、第一可移動菲涅爾透鏡(14)、火焰發(fā)生裝置(15)、第二可移動菲涅爾透鏡(16)、光闌(17)、第八反射鏡(18)、第九反射鏡(19)、透鏡(20)、光纖耦合器件(21)、光纖(22)、光譜儀(23)、CCD陣列探測器(24)、計算機(25)；

飛秒激光器(1)出射的激光，經(jīng)過第一分束片(2)分成兩束，其中一束經(jīng)過第一反射鏡(3)反射到達光學(xué)參量放大器(8)，在保證一定功率輸出的情況下，進入第一時間延遲裝置(9)，經(jīng)過反射到達第一可移動菲涅爾透鏡(14)；另一束經(jīng)過第二反射鏡(4)和第三反射鏡(5)到達第二分束片(6)，被分成兩束，其中一束經(jīng)過第七反射鏡(13)和第六反射鏡(12)到達第一可移動菲涅爾透鏡(14)，另一束經(jīng)過第二時間延時裝置(10)以及第五反射鏡(11)反射到達第一可移菲涅爾動透鏡(14)；三束光束受到第一可移動菲涅爾透鏡(14)的聚焦作用，聚焦在火焰發(fā)生裝置(15)產(chǎn)生的火焰上的一點，產(chǎn)生CARS信號；CARS信號及三束光束經(jīng)過第二可移動菲涅爾透鏡(16)，轉(zhuǎn)化為平行光，CARS信號通過光闌(17)選取出來，經(jīng)過第八反射鏡(18)和第九反射鏡(19)兩次反射，到達透鏡(20)，從而被聚焦到光纖耦合器件(21)中，通過光纖(22)接入到光譜儀(23)上，經(jīng)過CCD陣列探測器(24)后，由計算機(25)進行處理；其中第一延時裝置(9)、第二延時裝置(10)、第一可移動菲涅爾透鏡(14)以及第二可移動菲涅爾透鏡(16)連接計算機(25)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于所述的第一分束片(2)、第一反射鏡(3)、第二反射鏡(4)、第三反射鏡(5)、第二分束片(6)、第四反射鏡(7)、第五反射鏡(11)、第六反射鏡(12)、第七反射鏡(13)、第八反射鏡(18)和第九反射鏡(19)與光束方向成45度角。

3.如權(quán)利要求1或2所述的一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于所述的飛秒激光器(1)為摻鈦藍寶石飛秒激光器。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于所述的摻鈦藍寶石飛秒激光器輸出脈寬約40fs，中心波長800nm。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于所述的光學(xué)參量放大器(8)，選擇TOPAS-800-fs-VIS中的SHS配置。

6.如權(quán)利要求4所述的一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于所述的光譜儀(23)采用Ocean生產(chǎn)的HR4000CG-CN-NIR型號光譜儀，能探測200-1100nm波長范圍的信號。

7.如權(quán)利要求4所述的一種基于菲涅耳透鏡和CARS光譜對火焰一維掃描測溫的裝置，其特征在于所述的CCD陣列探測器(24)采用的是Toshiba生產(chǎn)的TCD1304AP線性CCD陣列。