[發明專利]基于倏逝場的氣體檢測裝置、基于倏逝場的氣體檢測方法在審
| 申請號： | 201910505891.9 | 申請日： | 2019-06-12 |
| 公開（公告）號： | CN110095467A | 公開（公告）日： | 2019-08-06 |
| 發明（設計）人： | 曾祥龍;劉洪剛;郭安波;俞驍 | 申請（專利權）人： | 蘇州諾聯芯電子科技有限公司 |
| 主分類號： | G01N21/84 | 分類號： | G01N21/84;G01N21/41;G01N21/55;G01N21/31;G01N21/01 |
| 代理公司： | 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235 | 代理人： | 孫鳳 |
| 地址： | 215000 江蘇省蘇州市金雞湖大道*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 諧振腔 倏逝場 氣體檢測裝置 光波導 氣體傳感單元 諧振 目標氣體 氣體檢測 傳感區 光電探測器 濾波放大器 鎖相放大器 多次循環 濃度檢測 吸收波長 諧振波長 激光器 光轉換 靈敏度 吸收光 反射 局限 輸出 輻射 干涉 | ||
1.一種基于倏逝場的氣體檢測裝置，包括激光器、氣體傳感單元、濾波放大器、鎖相放大器，所述氣體傳感單元包括光波導、將所述光波導輸出的光轉換為電信號的光電探測器；其特征在于：所述光波導包括傳感區、設于所述傳感區的諧振腔，所述諧振腔的諧振波長與目標氣體的吸收波長一致。
2.如權利要求1所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述光波導為光纖，所述傳感區為設于所述光纖上的拉錐區。
3.如權利要求2所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述諧振腔為由至少部分所述拉錐區形成的環形結。
4.如權利要求2所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述拉錐區具有涂覆于光纖表面以將所述光纖內部的光轉移至外部的吸收材料。
5.如權利要求1所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述氣體傳感單元還包括光波導支架，所述光波導支架包括一對相對且間隔設置的半圓柱筒、連接一對所述半圓柱筒的連接板，所述連接板的寬度小于所述半圓柱筒的寬度；所述光波導呈螺旋狀纏繞于一對所述半圓柱筒上。
6.如權利要求5所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述光波導為光纖，所述傳感區為設于所述光纖上的拉錐區；每一圈所述光纖上均設有所述拉錐區，且所述拉錐區與所述光波導支架之間具有間隙。
7.如權利要求1所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述光波導為條形光波導，所述諧振腔由光刻或圖案化形成。
8.如權利要求1-7中任意一項所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述激光器為調諧調制激光器。
9.如權利要求1-7中任意一項所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述基于倏逝場的氣體檢測裝置還包括用以封裝所述氣體傳感單元的封閉管。
10.如權利要求1-7中任意一項所述的基于倏逝場的氣體檢測裝置，其特征在于：所述基于倏逝場的氣體檢測裝置還包括位于所述激光器與所述氣體傳感單元之間的增益光纖。
11.一種基于倏逝場的氣體檢測方法，其特征在于：所述氣體檢測方法包括如下步驟：
激光器發射出波長范圍覆蓋目標氣體的吸收波長的光，并將所述光輸至氣體傳感單元中的傳感區，產生倏逝場，所述傳感區的諧振腔的諧振波長與目標氣體的吸收波長一致；
目標氣體與倏逝場相互作用，吸收光；
自所述氣體傳感單元輸出的電信號輸入至濾波放大器進行濾波處理；
濾波后的電信號輸入至鎖相放大器，解調得到二次諧波信號，利用氣體吸收光譜原理，反演獲得目標氣體濃度。
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