申请/专利权人：国网四川省电力公司电力科学研究院;华东师范大学重庆研究院;国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司

申请日：2021-10-27

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN114018829B

主分类号：G01N21/17

分类号：G01N21/17

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.10#授权;2022.02.25#实质审查的生效;2022.02.08#公开

摘要：本发明提出一种音叉共振增强的双光梳多组分气体检测系统，它包括两台光梳激光源、偏振控制器、合束器、半波片、光声气体池、聚焦透镜、音叉接收器组、多通道ADC单元、频谱仪。本发明公开了一种音叉共振增强的双光梳多组分气体检测方法，本发明采用时频稳定的相干光梳源作为宽谱带激励源，激发多种类气体分子产生不同的光声信号；光声信号的频率由两台光梳梳齿之间的拍频频率所决定；利用音叉组中不同特征频率的音叉对不同的光声信号进行共振增强，最终达到提高双光梳光谱检测灵敏度的目标，解决了非接触式气体检测技术在高灵敏度的多组分气体光谱测试方面的问题。

主权项：1.一种音叉共振增强的双光梳多组分气体检测系统，其特征在于：它包括光梳激光源1和2、偏振控制器3、合束器4、半波片5、光声气体池6、聚焦透镜7和8、共振音叉接收器组9、多通道ADC单元10、频谱仪11，所述光梳激光源2的输出光经过一个偏振控制器，与光梳激光源1通过合束器4进行合束，偏振控制器的作用是，调节偏振态，使两路光梳偏振相同，空间重合与偏振态控制是实现两者光学拍频的必要条件，合束后，激光通过半波片5，优化激光偏振态，接着射入内含待测气体的光声气体池6中并通过聚焦透镜7和8进行缩束，双光梳光束与待测气体分子相互作用，通过光声信号产生声波信号并由共振音叉接收器组9接收，共振音叉接收器组9输出电信号，通过多通道ADC单元10接收并传输至频谱仪11，由频谱仪11呈现出气体的吸收谱，其中，共振音叉接收器组9由多个石英音叉构成，共振音叉接收器组9中每个音叉的共振频率间隔等于光梳激光源1和2双光梳拍频信号的频率间隔；两台光梳激光源，载波包络相位零频与重复频率分别为：f01和fr1，以及f02和fr2，每台光梳有n个频率齿构成，其中第n个梳齿的频率为f0+nfr，两台光梳第n个梳齿的频率差fb＝|f02+nfr2-f01+nfr1|，即两台光梳第n个梳齿的拍频信号，通过调谐激光器参数即f0和fr，能够使拍频信号fb在音频频域。

全文数据：

权利要求：

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