[發明專利]一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法

在審

• 申請號: 201910191435.1
• 申請日: 2019-03-14
• 公開（公告）號: CN111693461A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 王冠學;李月;苗玉;單新治;高秀敏
• 申請（專利權）人: 量敏傳感技術（上海）有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/39
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法，包括光束調控模塊(1)、光場導模器(2)、光場矢量特性濾波元件(3)、探測模塊(4)，其特征在于：所述的激光器(101)所出射的光在數值孔徑一定的情況下，經過透鏡(102)進行準直，通過偏振片(103)、半波片(104)進行旋轉，通過已經經過空間光調制器相位和振幅調制過的相位板(105)后出射，沿著圖2所示的方向進入光場導模器(2)，其基本原理為光學級聯全反射原理。光場穿透被檢測流體(201)表面一定深度后反射，部分入射光場被吸收，在反射光場中相應頻率的部分形成吸收帶，生成了流體成分參數信息的內反射光譜數據。穿透深度d_P的計算公式為

式中：λ₁為光場在反射介質中的波長；θ為入射角；n₁、n₂分別為光場導模器和樣品的折射率。d_P與λ₁成正比，在長波時因穿透深度大而使吸收峰的峰強增大。所述的光場導模器(2)為上面具有微納結構(202)的導模增強型器件，在每一次反射時進行光的一次增強。在出射方向上加入光場矢量特性濾波元件(3)，繼而向探測模塊(4)輸出高質量的流體成分參數。

2.根據權利要求1所述的一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法，其特征在于：所述的激光器(101)為VCSEL激光器、DFB激光器、半導體激光器中的一種。

3.根據權利要求1所述的一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法，其特征在于：所述的透鏡(102)為雙膠合透鏡、雙凸透鏡、平凸透鏡中的一種，材料為玻璃、石英、氟化鈣中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法，其特征在于：所述的偏振片(103)的材料為玻璃、石英中的一種。

5.根據權利要求1所述的一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法，其特征在于：所述的相位板(105)為根據空間光調制器進行相位和振幅調制后的全息相位板。

6.根據權利要求1所述的一種矢量光場導模增強型流體成分檢測方法，其特征在于：所述的光場導模器(2)為表面具有微納結構的導模增強型器件。