[發明專利]用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔

在審

• 申請號: 202110528092.0
• 申請日: 2021-05-14
• 公開（公告）號: CN113295668A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 王品一;陳偉根;王建新;萬福;王有元;杜林;周湶;李劍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍;肖繼軍

1.用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述中空波導腔包括：中空波導、高反鏡、長通濾鏡和消色差透鏡；

所述中空波導構成中空波導腔，內壁涂覆反射膜；

所述高反鏡和長通濾鏡分別設于中空波導腔的首、尾端；

中空波導腔內填充待測氣體，激光從高反鏡入射到中空波導腔并激發待測氣體的拉曼散射光；

中空波導腔內沿不同方向傳播的拉曼散射光在高反鏡、長通濾鏡和中空波導內壁的反射膜之間多次反射，一并經長通濾鏡過濾后出射；

長通濾鏡透射出的拉曼散射光經消色差透鏡準直，得到經中空波導腔增強的氣體拉曼信號。

2.根據權利要求1所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述中空波導內壁涂覆有多層介質反射膜。

3.根據權利要求1所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述中空波導是由二氧化硅制成的中空管；

所述高反鏡為圓形平凹鏡，反射面為凹面；

所述高反鏡帶有通光孔，激光通過高反鏡通光孔進入中空波導腔；

所述長通濾鏡為圓形平面鏡，設置其對光波的截止波長為激光波長；

所述消色差透鏡為圓形雙凸透鏡。

4.根據權利要求3所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述中空管長度為0.5m，外徑為35mm，內徑為28mm；

所述高反鏡直徑為25mm，曲率半徑為0.5m；

所述通光孔直徑為3mm，通光孔中心至高反鏡中心距離為20mm；

所述長通濾鏡直徑為25mm；

所述消色差透鏡直徑為25mm。

5.根據權利要求1所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述中空波導是由二氧化硅制成的中空管，外徑與內徑之比為5:4，中空管內徑與中空管長度之比為7:125。

6.根據權利要求5所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述高反鏡為圓形平凹鏡，直徑為中空管內徑的89％；高反鏡反射面為凹面，曲率半徑和中空管長度比例為1:1。

7.根據權利要求6所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述高反鏡帶有通光孔，激光通過高反鏡通光孔進入中空波導腔，高反鏡直徑與通光孔直徑比例為25:3，高反鏡直徑與通光孔中心至高反鏡中心距離的比例為5:4。

8.根據權利要求6所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述長通濾鏡為圓形平面鏡，其直徑與高反鏡直徑比為1:1，設置其對光波的截止波長為激光波長。

9.根據權利要求6所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述消色差透鏡為圓形雙凸透鏡，其直徑與高反鏡直徑比為1:1。

10.根據權利要求1所述的用于氣體拉曼信號增強的中空波導腔，其特征在于：

所述待測氣體通過自由擴散的形式進入中空波導腔。