[實(shí)用新型]基于兩種量子級(jí)聯(lián)激光光譜的多組分氣體同時(shí)檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520638006.1
• 申請日: 2015-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN204924934U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勁松;鄧昊;俞本立
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/3504
• 分類號(hào): G01N21/3504;G01N21/01
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32260
• 代理人: 葉勇

1.基于兩種量子級(jí)聯(lián)激光光譜的多組分氣體同時(shí)檢測裝置，其特征在于：包括任意波函數(shù)發(fā)生器(1)、室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)、聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)、第一反射鏡(6)、樣品吸收池(7)、離軸拋物面鏡(8)、第一探測器(9)、數(shù)據(jù)采集單元(10)和計(jì)算機(jī)(11)，所述室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)具有溫度控制單元(2)和電流控制單元(3)；

所述任意波函數(shù)發(fā)生器(1)輸出只在任意半周期內(nèi)疊加調(diào)制信號(hào)的周期性信號(hào)作為室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)的電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過電流控制單元(3)對(duì)室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)的注入電流進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；

所述室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)作為光源發(fā)出激光信號(hào)；

所述聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)對(duì)激光信號(hào)進(jìn)行聚焦準(zhǔn)直；

所述第一反射鏡(6)將聚焦準(zhǔn)直后的激光信號(hào)耦合到樣品吸收池(7)；

所述樣品吸收池(7)充有待測氣體，所述激光信號(hào)在樣品吸收池(7)內(nèi)被氣體分子吸收后出射到離軸拋物面鏡(8)；

所述離軸拋物面鏡(8)將激光信號(hào)聚集到第一探測器(9)；

所述第一探測器(9)將接收到的激光信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集單元(10)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸給計(jì)算機(jī)(11)；

所述計(jì)算機(jī)(11)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析處理得出待測氣體信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于兩種量子級(jí)聯(lián)激光光譜的多組分氣體同時(shí)檢測裝置，其特征在于：還包括指示光源(15)、第二反射鏡(16)和半反半透鏡(17)，所述半反半透鏡(17)設(shè)在聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)和第一反射鏡(6)之間，所述指示光源(15)產(chǎn)生可見光信號(hào)，所述第二反射鏡(16)將可見光信號(hào)反射到半反半透鏡(17)，所述半反半透鏡(17)再次將可見光信號(hào)反射并使其與經(jīng)半反半透鏡(17)透射過來的室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)發(fā)出的激光信號(hào)同軸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于兩種量子級(jí)聯(lián)激光光譜的多組分氣體同時(shí)檢測裝置，其特征在于：還包括分束器(12)、參考吸收池(13)和第二探測器(14)；

所述分束器(12)設(shè)在聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)和第一反射鏡(6)之間，用于將聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)聚焦準(zhǔn)直后的激光信號(hào)分束，一部分激光信號(hào)經(jīng)分束器(12)反射進(jìn)入?yún)⒖嘉粘?13)，另一部分激光信號(hào)經(jīng)分束器(12)透射到第一反射鏡(6)；

所述參考吸收池(13)為單通吸收池且充有純的待測氣體，所述進(jìn)入?yún)⒖嘉粘?13)的激光信號(hào)被氣體分子吸收后出射到第二探測器(14)；

所述第二探測器(14)將接收到的激光信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集單元(10)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸給計(jì)算機(jī)(11)；

所述計(jì)算機(jī)(11)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析處理得出室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)的中心頻率漂移信息并將其反饋給電流控制單元(3)；

所述電流控制單元(3)根據(jù)接收到的中心頻率漂移信息，進(jìn)行電流補(bǔ)償，穩(wěn)定室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)的中心頻率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于兩種量子級(jí)聯(lián)激光光譜的多組分氣體同時(shí)檢測裝置，其特征在于：還包括分束器(12)、標(biāo)準(zhǔn)具和第二探測器(14)；

所述分束器(12)設(shè)在聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)和第一反射鏡(6)之間，用于將聚焦準(zhǔn)直三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)(5)聚焦準(zhǔn)直后的激光信號(hào)分束，一部分激光信號(hào)經(jīng)分束器(12)反射進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具，另一部分激光信號(hào)經(jīng)分束器(12)透射到第一反射鏡(6)；

所述進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)具的激光信號(hào)在標(biāo)準(zhǔn)具內(nèi)產(chǎn)生干涉后出射到第二探測器(14)；

所述第二探測器(14)將接收到的激光信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集單元(10)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并傳輸給計(jì)算機(jī)(11)；

所述計(jì)算機(jī)(11)對(duì)接收到的電信號(hào)進(jìn)行分析處理得出室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)的相對(duì)波長調(diào)諧范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于兩種量子級(jí)聯(lián)激光光譜的多組分氣體同時(shí)檢測裝置，其特征在于：還包括指示光源(15)和第二反射鏡(16)，所述指示光源(15)產(chǎn)生可見光信號(hào)，所述第二反射鏡(16)將可見光信號(hào)反射到分束器(12)，所述分束器(12)再次將可見光信號(hào)反射并使其與經(jīng)分束器(12)透射過來的室溫連續(xù)模式中紅外量子級(jí)聯(lián)激光器(4)發(fā)出的激光信號(hào)同軸。