[發明專利]一種銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置

在審

• 申請號: 202110970178.9
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113607713A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 覃智睿;歐陽德欽;陳業旺;劉敏秋;呂啟濤;阮雙琛
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

1.一種銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，包括：

超熒光光源模塊，所述超熒光光源模塊包括摻銩超熒光光源、光纖耦合器、第一摻鈥光纖、第三光纖隔離器以及波分復用器，所述超熒光光源模塊設有第一光路和第二光路，所述摻銩超熒光光源發射的摻銩超熒光經過所述光纖耦合器后被所述光纖耦合器按預定比例分成第一光路的摻銩超熒光和第二光路的摻銩超熒光，所述第一光路中的摻銩超熒光直接傳輸至所述波分復用器，所述第二光路中的摻銩超熒光傳輸至所述第一摻鈥光纖后生成摻鈥超熒光，所述摻鈥超熒光經過所述第三光纖隔離器后傳輸至所述波分復用器，所述波分復用器用于將所述第一光路中的摻銩超熒光和所述第二光路中的摻鈥超熒光進行光譜拼接后得到寬帶銩鈥超熒光；

光源控制模塊，所述光源控制模塊電連接于所述超熒光光源模塊，所述光源控制模塊用于調節所述超熒光光源模塊的輸出功率，以及氣體探測模塊，所述超熒光光源模塊產生的寬帶銩鈥超熒光傳輸至所述氣體探測模塊，所述氣體探測模塊用于檢測待測氣體的種類及濃度。

2.根據權利要求1所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述摻銩超熒光光源包括種子光源和至少一級功率放大器，所述種子光源用于產生摻銩超熒光，所述種子光源產生的摻銩超熒光傳輸至所述功率放大器進行功率放大。

3.根據權利要求2所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述種子光源包括全反鏡、第一泵浦源、第一泵浦合束器、第一摻銩光纖以及第一光纖隔離器，所述第一泵浦源產生的泵浦光傳輸至所述第一泵浦合束器，所述泵浦光在所述第一泵浦合束器進行耦合后傳輸至所述第一摻銩光纖得到所述摻銩超熒光，所述全反鏡用于反射后向超熒光至所述第一泵浦合束器的信號端，最終，前向和后向摻銩超熒光經過所述第一光纖隔離器后傳輸至所述功率放大器。

4.根據權利要求2所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述功率放大器包括第二泵浦源、第二泵浦合束器、第二摻銩光纖、包層功率剝離器以及第二光纖隔離器，所述種子光源產生的摻銩超熒光與所述第二泵浦源產生的泵浦光在所述第二泵浦合束器進行耦合后得到第一耦合光，所述第一耦合光依次傳輸經過所述第二摻銩光纖、包層功率剝離器以及第二光纖隔離器，并最終傳輸至所述光纖耦合器。

5.根據權利要求1所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述氣體探測模塊包括氣室、光接收模塊、光電探測模塊以及信號分析與處理模塊，所述信號分析與處理模塊電連接于所述光電探測模塊，所述氣室內儲存有待檢測氣體，所述超熒光光源模塊產生的寬帶銩鈥超熒光經過所述氣室后傳輸至所述光接收模塊，所述光接收模塊用于將所述氣室射出的光傳輸至所述光電探測模塊，所述光電探測模塊用于將所述光接收模塊傳輸的光信號轉化成電信號后傳輸至所述信號分析與處理模塊，所述信號分析與處理模塊用于對所述光電探測模塊傳輸的電信號進行分析與處理得到待測氣體的種類及濃度。

6.根據權利要求5所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述氣室具有入射口和出射口，所述氣室用于通入待檢測氣體，所述超熒光光源模塊產生的寬帶銩鈥超熒光從所述入射口射入所述氣室內，所述超熒光光源模塊產生的寬帶銩鈥超熒光在所述氣室內進行預定次數反射后經所述出射口射出所述氣室。

7.根據權利要求6所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述氣室內安裝有反射鏡組，從所述入射口射入所述氣室內的寬帶銩鈥超熒光在所述反射鏡組上反射預定次數后從所述出射口射出所述氣室。

8.根據權利要求7所述的銩鈥光纖超熒光氣體傳感裝置，其特征在于，所述反射鏡組包括第一反射鏡和第二反射鏡，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡均安裝在所述氣室內，所述第一反射鏡的至少部分區域和所述第二反射鏡正對，所述氣室內的寬帶銩鈥超熒光在所述第一反射鏡和所述第二反射鏡之間傳輸預定次數后從所述出射口射出。