[實用新型]一種基于光纖的脈沖激光多次往返利用裝置

有效

• 申請號: 201820189888.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN207832673U
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 王亞蕊;康娟;李潤華;陳鈺琦
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李斌

本實用新型公開了一種基于光纖的脈沖激光多次往返利用裝置，該裝置中第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、玻璃錐依次設置并且光路位于同一水平直線上，樣品位置位于第一透鏡和第二透鏡之間的光路上，玻璃錐和準直器之間通過光纖連接，反射器位于準直器與第一透鏡之間；平行于光軸的入射光經第一透鏡聚焦于樣品表面，然后作用于激光誘導等離子體，再經第二透鏡和第三透鏡組成的透鏡組重新聚焦于玻璃錐表面后導入光纖，經光纖耦合，然后經準直器準直后再經反射片反射，最終與入射光平行，入射第一透鏡后再次作用于樣品。脈沖激光經多次往返，能夠多次有效的作用于激光誘導的等離子體，從而增強檢測信號的時間積分強度，提高檢測靈敏度。

技術領域

本實用新型涉及光電檢測、應用光譜技術、光譜分析等技術領域，尤其適用于激光誘導熒光檢測領域，具體涉及一種基于光纖的脈沖激光多次往返利用裝置。

背景技術

脈沖激光由于具有較高的功率密度，廣泛應用于激光誘導熒光光譜領域。在激光誘導擊穿光譜—激光誘導熒光技術中，通過激光誘導熒光能實現對激光誘導等離子體中被測原子的二次激發。如何高效的利用二次脈沖激發光，是增強被測原子的受激幾率、提高測量精度、消除元素間相互干擾、削弱基底效應、提高檢測靈敏度的重中之重。目前對二次脈沖激光的利用仍局限于單程利用，或通過在光路中添加反射片的方法，實現對脈沖激光的二次利用，光利用率極低，從而導致信號檢測的靈敏度低等問題。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種基于光纖的脈沖激光多次往返利用裝置，該裝置基于光纖實現脈沖激光多次往返，通過對脈沖激光的多次重復高效利用，提高脈沖激光利用率，增強檢測信號的時間積分強度，提高檢測信號的靈敏度，有利于對微弱信號的探測和計量。

本實用新型的目的，通過以下技術方案實現：

一種基于光纖的脈沖激光多次往返利用裝置，所述的脈沖激光多次往返利用裝置包括：第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、玻璃錐，以及光纖、準直器和反射鏡，其中第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、玻璃錐依次設置并且光路位于同一水平直線上，樣品位置位于第一透鏡和第二透鏡之間的光路上，玻璃錐和準直器之間通過光纖連接，反射器位于準直器與第一透鏡之間；

平行于光軸的入射光經第一透鏡聚焦于樣品表面，然后作用于激光誘導等離子體，再經第二透鏡和第三透鏡組成的透鏡組重新聚焦于玻璃錐表面后導入光纖，經光纖耦合，然后經準直器準直后再經反射片反射，最終與入射光平行，入射第一透鏡后再次作用于樣品。

進一步地，所述的第一透鏡、所述的第二透鏡、所述的第三透鏡均為石英玻璃球面透鏡。

進一步地，所述的玻璃錐為石英玻璃錐。

進一步地，所述的光纖為石英玻璃光纖。

本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果：

1、本實用新型利用光纖實現光路的多次往返，使脈沖激光能多次激發等離子體，提高了共振激光作用于等離子體的光強，增強了熒光信號的時間積分強度。

2、本實用新型使熒光信號更易于觀察和檢測，提高熒光檢測靈敏度。

3、本實用新型公開的脈沖激光多次往返利用裝置成本低廉，結構簡單，易于實現。

附圖說明

圖1是本實用新型中光纖耦合裝置的結構圖；

圖2是基于光纖耦合裝置的激光誘導擊穿光譜—激光誘導熒光系統示意圖；

圖3(a)是單程應用誘導激光時鉛原子的熒光信號時域圖；

圖3(b)是采用基于光纖的脈沖激光多次往返利用裝置探測的鉛原子熒光信號時域圖；