[發明專利]光生成設備，碳同位素分析設備和采用碳同位素分析設備的碳同位素分析方法

在審

• 申請號: 201880064930.X
• 申請日: 2018-08-24
• 公開（公告）號: CN111201433A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 井口哲夫;富田英生;西澤典彥;沃克·索南夏因;寺林棱平;佐藤淳史
• 申請（專利權）人: 國立大學法人名古屋大學;積水醫療株式會社
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/03;G02F1/365;H01S3/00;H01S3/067;H01S3/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 羅松梅

1.一種碳同位素分析設備，包括：

二氧化碳同位素發生器，設置有燃燒單元和二氧化碳同位素凈化單元，所述燃燒單元從碳同位素生成包含二氧化碳同位素的氣體；

光譜儀，包括具有一對反射鏡的光學諧振器和確定從所述光學諧振器透射的光的強度的光電檢測器；以及

光發生器，包括：單個光源；第一光纖，傳輸來自所述光源的第一光；第二光纖，生成波長比所述第一光更長的第二光，所述第二光纖從所述第一光纖的分光節點分光，并在下游的耦合節點處與所述第一光纖耦合；第一放大器，設置在所述第一光纖的所述分光節點和所述耦合節點之間；第二放大器，設置在所述第二光纖的所述分光節點和所述耦合節點之間，并且所述第二放大器的頻帶與所述第一放大器的頻帶不同；以及非線性光學晶體，所述非線性光學晶體允許頻率不同的多個光束傳播通過，從而根據頻率的不同生成波長范圍為4.5μm至4.8μm的中紅外光學頻率梳，作為具有所述二氧化碳同位素的吸收波長的光。

2.根據權利要求1所述的碳同位素分析設備，其中，在所述光發生器中，所述光源是1.55μm的超短脈沖激光光源，所述第一放大器是摻Er的光纖放大器，所述第二放大器是摻Tm的光纖放大器。

3.根據權利要求2所述的碳同位素分析設備，其中，

所述第一光纖還包括在所述第一放大器與所述耦合節點之間的第三放大器，以及在所述第三放大器與所述耦合節點之間的第一波長移位光纖，以及

所述第二光纖還包括在所述分光節點與所述第二放大器之間的第二波長移位光纖。

4.根據權利要求2所述的碳同位素分析設備，其中，

所述第一光纖還包括在所述第一放大器與所述耦合節點之間的第三放大器，以及

所述第二光纖還包括在所述分光節點與所述第二放大器之間的第二波長移位光纖，以及在所述第二放大器與所述耦合節點之間的第三波長移位光纖。

5.根據權利要求2所述的碳同位素分析設備，其中，所述第一光纖還包括在所述第一放大器與所述耦合節點之間的第三放大器，以及

所述第二光纖還包括在所述分光節點與所述第二放大器之間的第二波長移位光纖。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的碳同位素分析設備，其中，所述光發生器通過所述第一光纖施加波長范圍為1.3μm至1.7μm的光并通過所述第二光纖施加波長范圍為1.8μm至2.4μm的光。

7.根據權利要求4所述的碳同位素分析設備，其中，通過所述第二波長移位光纖發射波長范圍為1.8μm至2.0μm的光，以及

通過所述第三波長移位光纖發射波長范圍為2.3μm至2.4μm的光。

8.根據權利要求3所述的碳同位素分析設備，其中，所述第一波長移位光纖是色散移位光纖DSF。

9.根據權利要求4所述的碳同位素分析設備，其中，所述第二波長移位光纖是細芯光纖，以及

所述第三波長移位光纖是高度非線性的色散移位光纖HN-DSF。

10.根據權利要求1至9中任一項所述的碳同位素分析設備，其中，所述非線性光學晶體的在光的流動方向上的距離長于11mm。

11.根據權利要求1至10中任一項所述的碳同位素分析設備，其中，所述光發生器還包括延遲線，所述延遲線包括：將來自所述光源的所述光分離為多個光譜分量的波長濾波器，以及調整所述多個光譜分量的相對時間延遲并將所述光譜分量聚焦在所述非線性晶體上的波長濾波器。

12.根據權利要求1至11中任一項所述的碳同位素分析設備，其中，所述非線性光學晶體是PPMgSLT晶體或PPLN晶體或GaSe晶體。

13.根據權利要求1至12中任一項所述的碳同位素分析設備，其中，所述光譜儀還包括冷卻所述光學諧振器的冷卻器。