[發(fā)明專利]一種測量氣體吸收光譜的裝置及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710491686.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN107328737A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 元晉鵬;張文學(xué);汪麗蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/39
• 分類號(hào): G01N21/39;G01N21/03
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司)14105
• 代理人: 雷立康

1.一種測量氣體吸收光譜的裝置，其特征在于：包括飛秒激光器(1)、濾光片(2)、第一平面反射鏡(3)、法布里-珀羅共振腔(4)、壓電陶瓷(5)、樣品池(6)、第一凸透鏡(7)、第二凸透鏡(8)、第二平面反射鏡(9)、柱形透鏡(10)、玻璃板(11)、光柵(12)、曲面反射鏡(13)、電荷耦合器件(14)、電腦(15)和高壓電源(16)；所述濾光片(2)和第一平面反射鏡(3)依次設(shè)在飛秒激光器(1)的出射光路上；所述法布里-珀羅共振腔(4)、樣品池(6)、第一凸透鏡(7)、第二凸透鏡(8)和第二平面反射鏡(9)依次設(shè)在第一平面反射鏡(3)的反射光路上，所述壓電陶瓷(5)設(shè)在法布里-珀羅共振腔(4)的一側(cè)面上，壓電陶瓷(5)通過同軸電纜線和高壓電源(16)連接；所述柱形透鏡(10)、玻璃板(11)和光柵(12)依次設(shè)在第二平面反射鏡(9)的反射光路上，所述玻璃板(11)相對(duì)于其入射光路成布儒斯特角；所述曲面反射鏡(13)設(shè)在光柵(12)的反射光路上，所述電荷耦合器件(14)設(shè)在曲面反射鏡(13)的反射光路上，所述電荷耦合器件(14)的信號(hào)輸出端與電腦(15)的信號(hào)輸入端過數(shù)據(jù)采集線連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量氣體吸收光譜的裝置，其特征在于：所述樣品池(6)的入射窗口和出射窗口均為鍍有高增透膜的布儒斯特窗口。

3.一種基于權(quán)利要求1-2中測量氣體吸收光譜的裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)飛秒激光器(1)輸出的寬帶飛秒激光進(jìn)入濾光片(2)選擇波長，再經(jīng)第一平面反射鏡(3)反射后進(jìn)入法布里-珀羅共振腔(4)選擇模式；

2)選擇波長和模式后的飛秒激光入射并穿過樣品池(6)，從樣品池(6)透射出的攜帶氣體吸收信息的飛秒激光經(jīng)過第一凸透鏡(7)和第二凸透鏡(8)進(jìn)行擴(kuò)束，擴(kuò)束后的飛秒激光經(jīng)第二平面反射鏡(9)進(jìn)入柱形透鏡(10)被整形為橢圓光束，然后進(jìn)入玻璃板(11)，在玻璃板(11)內(nèi)多次反射，輸出攜帶氣體信息的光陣列，再經(jīng)光柵(12)，在兩個(gè)正交方向上對(duì)光束進(jìn)行分光；

3)分光后的飛秒激光經(jīng)曲面反射鏡(13)反射后進(jìn)入電荷耦合器件(14)成像為二維點(diǎn)陣列，并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)后輸入至電腦(15)處理分析氣體的吸收特性。