[發(fā)明專利]一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測裝置及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910968328.5
• 申請日: 2019-10-12
• 公開（公告）號: CN110567914A
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于立成;張樹峰;孫冬遠;韓玉杰;韋國軒;豐秦;劉書記;薛坤;曾凡學(xué)
• 申請（專利權(quán)）人: 海隆石油工業(yè)集團有限公司;海隆石油集團(上海)信息技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
• 代理公司: 11738 北京智行陽光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 黃錦陽

1.一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測裝置，包括底板(12)和設(shè)置在底板(12)兩側(cè)的擋板(13)，其特征在于，所述底板(1)左側(cè)的擋板(2)上安裝有數(shù)據(jù)處理單元(11)，底板(1)的端面上從左至右依次安裝有鎖相放大器(10)、帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)、激光探測器(8)、氣體樣品池(7)、準(zhǔn)直器(6)、激光分束器(5)、光放大器(4)、二極管激光器(3)、激光驅(qū)動器(2)和電流發(fā)生器(1)；所述鎖相放大器(10)、帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)、激光探測器(8)、氣體樣品池(7)、準(zhǔn)直器(6)、激光分束器(5)、光放大器(4)、二極管激光器(3)、激光驅(qū)動器(2)和電流發(fā)生器(1)的軸心處在同一水平線上，且電流發(fā)生器(1)與激光驅(qū)動器(2)連接，激光驅(qū)動器(2)與二極管激光器(3)連接，二極管激光器(3)與光放大器(4)連接，、光放大器(4)與激光分束器(5)連接，激光分束器(5)與準(zhǔn)直器(6)連接，準(zhǔn)直器(6)的激光出射端面正對氣體樣品池(7)的激光入射口(701)，氣體樣品池(7)的激光信號出口(702)正對激光探測器(8)，激光探測器(8)與帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)連接，帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)與鎖相放大器(10)連接，鎖相放大器(10)與數(shù)據(jù)處理單元(11)連接。

2.一種如權(quán)利要求1所述的基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)處理單元(11)、鎖相放大器(10)、帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)、激光探測器(8)、氣體樣品池(7)、準(zhǔn)直器(6)、激光分束器(5)、光放大器(4)、二極管激光器(3)、激光驅(qū)動器(2)和電流發(fā)生器(1)，所述電流發(fā)生器(1)的輸出端連接到激光驅(qū)動器(2)的電流驅(qū)動模塊端，激光驅(qū)動器(2)的激光驅(qū)動端連接二極管激光器(3)的激光入射端，二極管激光器(3)的激光發(fā)射端連接光放大器(4)的激光入射端，光放大器(4)的激光出射端連接激光分束器(5)的激光入射端，激光分束器(5)的激光出射端連接準(zhǔn)直器(6)激光入射端，準(zhǔn)直器(6)的激光出射端面向氣體樣品池(7)的激光入射端，氣體樣品池(7)的激光信號出口端面向激光探測器(8)的激光信號輸入端，激光探測器(8)的激光信號輸出端連接帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)的激光信號輸入端，帶放大器的光/電信號轉(zhuǎn)換器(9)的電信號輸出端面向鎖相放大器(10)的信號輸入端，鎖相放大器(10)的信號輸出端面向數(shù)據(jù)處理單元(11)的輸入端。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述電流發(fā)生器(1)用于向激光驅(qū)動器(2)的電流模塊注入電流。

4.如權(quán)利要求3所述的一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述激光驅(qū)動器(2)帶有電流驅(qū)動模塊和溫度控制功能，用于控制二極管激光器(3)的工作溫度和注入電流變化，進行輸出波長調(diào)制。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于：所述二極管激光器(3)為可調(diào)諧激光二級管激光器，在電流源的激勵下激光驅(qū)動器(2)驅(qū)動二極管激光器(3)輸出一束波長和光強隨驅(qū)動電流變化的光信號，中心發(fā)射波長為1653.4nm，邊模抑制比45dB，閾值工作電流為10mA，最大工作電流130mA，工作溫度范圍為-5℃-70℃，并通過控制注入電流和溫度進行波長調(diào)制。

6.如權(quán)利要求2所述的一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述光放大器(4)用于將二極管激光器(3)的調(diào)諧激光進行功率放大處理。

7.如權(quán)利要求2所述的一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述激光分束器(5)用于將功率放大的一束激光分為N束激光。

8.如權(quán)利要求2所述的一種基于光分束器的多束激光光譜氣體檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器(6)用于保持N束激光平直，減少光強損失。