[發(fā)明專利]一種基于TDLAS技術(shù)的激光發(fā)生裝置及氣體濃度檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810649214.X
• 申請日: 2018-06-22
• 公開（公告）號: CN108872147B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彪;周寅利;賈鵬;楊凱;陳越;陳壘;劉昱峰;范興龍;張國軍;鹿洪飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
• 代理公司: 深圳市科進知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 曹衛(wèi)良

1.一種基于TDLAS技術(shù)的激光發(fā)生裝置，其特征在于，包括主控單元、調(diào)制信號發(fā)生單元、鋸齒波信號發(fā)生單元、信號疊加單元、電壓電流轉(zhuǎn)換單元以及激光器，其中：

所述調(diào)制信號發(fā)生單元，用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻率的正弦波信號，所述正弦波信號在一個測量周期內(nèi)包括至少兩段頻率不同的正弦波；

所述鋸齒波信號發(fā)生單元，用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻率的鋸齒波信號；

所述主控單元分別與所述調(diào)制信號發(fā)生單元和所述鋸齒波信號發(fā)生單元連接，用于驅(qū)動所述調(diào)制信號發(fā)生單元和所述鋸齒波信號發(fā)生單元以分別產(chǎn)生特定頻率的調(diào)制正弦波和特定頻率的鋸齒波信號；

所述信號疊加單元分別與所述調(diào)制信號發(fā)生單元和所述鋸齒波信號發(fā)生單元連接，用于將所述正弦波信號與所述鋸齒波信號疊加得到電壓驅(qū)動信號，并輸出至所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元；

所述電壓電流轉(zhuǎn)換單元與所述信號疊加單元連接，用于將所述電壓驅(qū)動信號轉(zhuǎn)化為電流驅(qū)動信號；

所述激光器，用于根據(jù)所述電流驅(qū)動信號產(chǎn)生特定波長的激光束。

2.如權(quán)利要求1所述的激光發(fā)生裝置，其特征在于，所述正弦波信號在一個測量周期內(nèi)包括三段頻率不同的正弦波。

3.如權(quán)利要求2所述的激光發(fā)生裝置，其特征在于，所述三段頻率不同的正弦波的頻率值在一個測量周期內(nèi)等值遞增或等值遞減。

4.如權(quán)利要求1所述的激光發(fā)生裝置，其特征在于，所述激光發(fā)生裝置還包括溫度控制單元，所述溫度控制單元與所述主控單元連接，用于檢測與維持所述激光器的溫度。

5.如權(quán)利要求1所述的激光發(fā)生裝置，其特征在于，所述激光器為分布式反饋激光器。

6.如權(quán)利要求1所述的激光發(fā)生裝置，其特征在于，所述信號疊加單元為帶獨立使能端的運放芯片。

7.一種基于TDLAS技術(shù)的氣體濃度檢測裝置，其特征在于，包括探測器、氣體濃度計算單元和如權(quán)利要求1-6中任一項所述的激光發(fā)生裝置，其中：

所述探測器，用于檢測在一個測量周期內(nèi)選擇性吸收所述激光束的待檢測氣體，并得到氣體檢測值；

所述氣體濃度計算單元，用于根據(jù)所述探測器的氣體檢測值得到所述待檢測氣體的濃度。

8.一種基于TDLAS技術(shù)的氣體濃度檢測裝置，其特征在于，包括探測器、氣體濃度計算單元和如權(quán)利要求2或3所述的激光發(fā)生裝置，其中：

所述探測器，用于檢測在一個測量周期內(nèi)選擇性吸收三段不同頻率的所述激光束的待檢測氣體，得到三個不同頻率激光束所對應(yīng)的氣體檢測值；

所述氣體濃度計算單元，用于根據(jù)所述三個不同頻率所對應(yīng)的氣體檢測值得到三個不同頻率所對應(yīng)的氣體濃度值，并對三個不同頻率所對應(yīng)的氣體濃度值求平均值得到所述待檢測氣體的濃度。