[發明專利]一種多元件環形平面鏡光學多通吸收池

有效

• 申請號: 201910911921.6
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110687048B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 曹亞南;程剛;田興;張希軍;孫軍紅
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N21/03
• 分類號: G01N21/03
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及吸收池領域，具體的說是所述一種多元件環形平面鏡光學多通吸收池，包括帶有進氣孔和出氣孔的環形平面鏡光學多通池吸收池體，以及置于多通吸收池池體的鍍有高反射膜的平面鏡，反射率高于98％。特別是第一平面鏡、第二平面反射鏡與第三平面鏡分別與多通池吸收池體的三端密閉連接，使得光線能夠在吸收池體內形成閉環回路。第一平面反射鏡帶有入射光孔，第二平面反射鏡帶有出射光孔，透鏡位于第一平面鏡與第二平面鏡之間，透鏡位于第三平面鏡與第二平面鏡之間。環形光學多通池結構緊湊，極大的降低了光學多通池成本，可以廣泛地應用于大氣溫室氣體(甲烷，二氧化碳，水)濃度的檢測。

技術領域

本發明涉及吸收池領域，具體的說是一種多元件環形平面鏡光學多通吸收池。

背景技術

光學多通吸收池作為一種高靈敏度光學儀器，在激光光學、高分辨激光吸收光譜學獲得廣泛應用，光線在多通池緊湊的體積內多次反射形成穩定的光場分布實現長光程，以此提高探測的靈敏度與檢測極限。

目前，常見的光學多通池如歐洲發明專利申請EP 2375237 AI于2011年10月12日公開的一種采用球面反射鏡的Herriot多通吸收池及辦法。該發明專利申請文件提及的多通吸收池由帶進氣孔、出氣孔的吸收池體，以及位于吸收池體兩端的平面鏡構成，其中，兩個平凹面鏡的凹面相向放置，平凹面鏡凹面上鍍有反射膜，平面鏡的邊緣透光孔；探測時，通過調節兩個平面鏡的間距與傾角，實現光線不同反射次數，得到不同的吸收光程。這種光學多通吸收池雖然可以實現長吸收光程，卻存在著不足之處：當吸收池的腔長一定時，由于激光光斑間的干涉效應，有效光程也趨向于定值，為了獲取更好的光程，只能增加腔長或者反射鏡尺寸，但是這樣會極大的增加光學多通池的體積、重量和成本，這些不利的因素限制了光學多通池的應用，因此，針對上述問題提出一種多元件環形平面鏡光學多通吸收池。

發明內容

針對現有技術的問題，本發明提供了一種多元件環形平面鏡光學多通吸收池。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種多元件環形平面鏡光學多通吸收池，包括帶有進氣孔和出氣孔的環形多通吸收池池體，所述環形多通吸收池池體的三個端面設置帶有高反射鍍膜層的第一平面鏡、第二平面鏡與第三平面鏡，且所述第一平面鏡與第三平面鏡之間安裝第一透鏡，且所述第一平面鏡與第二平面鏡之間安裝第二透鏡；三個平面鏡與兩個透鏡使得光線形成閉環回路；所述反射鏡分別為第一平面鏡、第二平面鏡與第三平面鏡，所述第一平面鏡、第二平面鏡與第三平面鏡分別置于環形吸收池池體的三個端面，形成光線的閉合回路。

具體的，所述第一平面鏡、第二平面鏡分別帶有進光孔與出光孔。

具體的，所述進光孔與出光孔之間連線穿過所述第一透鏡的中心處。

具體的，所述環形多通吸收池池體分別帶有進氣孔與出氣孔，且所述進氣孔與出氣孔位于兩邊，且所述進氣孔、出氣孔在所述環形多通吸收池池體上的高度相同。

具體的，所述第一平面鏡、第二平面鏡、第三平面鏡，平面鏡鏡片之間的夾角均為60°。

具體的，所述第二透鏡的中心分別位于第一平面鏡中心與第二平面鏡中心連線上。

具體的，激光束射向所述進光孔，激光束通過第三平面鏡的進光孔進入環形多通吸收池池體內部，然后經過第一透鏡匯聚，激光束匯聚到第一平面鏡上，然后第一平面鏡反射，經過第二透鏡匯聚，將激光束反射到第二平面鏡上，然后第二平面鏡反射，最后將激光束反射到第三平面鏡上，激光束在環形腔內多次反射，形成穩定的光場分布，最后從出射孔射出。

本發明的有益效果：

(1)本發明相對于傳統的多通池，由于多元件多通池的熱透鏡效應，環形多通池腔熱穩定性有了很大的提高，使得光學多通池能夠滿足極端溫度條件下的測量需求。