申请/专利权人：浙江师范大学

申请日：2022-01-30

公开（公告）日：2022-11-04

公开（公告）号：CN115290558A

主分类号：G01N21/01

分类号：G01N21/01;G01N21/39

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2022.11.22#实质审查的生效;2022.11.04#公开

摘要：本发明公开了一种基于高Q值微腔激光器的CRDS气体探测装置及方法。本发明的探测装置包括泵浦激光器、高Q值微腔波导片、TEC制冷片、真空热沉金属腔体、滤波器、光隔离器、声光调制器、透镜、高反镜气体腔、温压传感装置、光电探头和计算机。本发明的探测方法是高Q值微腔激光器输出激光波长扫描气体特征吸收谱线λ附近的整个吸收光谱，就可获得待测气体的整体吸收曲线，通过对比数据库中标准吸收谱线，并考虑气体腔内部温度、压力信息带来的吸收谱线修正，获得待测气体的浓度信息。本发明利用了高Q值微腔激光器输出超窄线宽激光容易耦合进入高Q值光学谐振腔及其温控波长调谐的特性，提升了CRDS气体探测灵敏度和探测极限。

主权项：1.基于高Q值微腔激光器的CRDS气体探测装置，包括泵浦激光器、高Q值微腔波导片、TEC制冷片、真空热沉金属腔体、TEC制冷片控制器、滤波器、光隔离器、声光调制器、声光调制器驱动器、透镜、第一高反镜、第二高反镜、气体腔、温压传感装置、光电探头、数据采集处理模块和计算机；其特征在于：所述泵浦激光器的输出端与高Q值微腔波导片的输入端光纤连接；高Q值微腔波导片与TEC制冷片的制冷面用导热胶连接；TEC制冷片的散热面与真空热沉金属腔体内壁一面用导热胶连接；TEC制冷片与TEC制冷片控制器连接；高Q值微腔波导片与TEC制冷片放置于真空热沉金属腔体的真空腔内部；高Q值微腔波导片的输出端与滤波器的输入端光纤连接；滤波器的输出端与光隔离器的输入端光纤连接；光隔离器的输出端作为温控波长调谐高Q值微腔激光器的输出端口；所述的高Q值微腔波导片包括波导片基底、导入波导区、导入波导锥形区、耦合波导区、高Q值微腔、导出波导锥形区、导出波导区；泵浦光的传输方向为从导入波导区进入，通过波导锥形区进入耦合波导区，在耦合波导区传输的泵浦光部分耦合进入高Q值微腔，从高Q值微腔生产的信号光部分耦合到耦合波导区，信号光通过导出波导锥形区注入导出波导区，最后从导出波导区输出；所述光隔离器的输出端与声光调制器的输入端光纤连接；声光调制器与声光调制器驱动器导线连接；声光调制器的输出端带有准直器功能，激光从声光调制器的输出端输出后注入透镜，从透镜输出的激光注入构成高Q值光学谐振腔的第一片高反镜；所述高Q值光学谐振腔和温压传感装置置于气体腔内部，所述的气体腔含有进气口和出气口，待测气体从进气口进入气体腔，从出气口排出；当激光的频率、模式和高Q值光学谐振腔的频率及模式匹配时，一部分激光从高Q值光学谐振腔的第二片高反镜输出，注入光电探头，光电探头的一端与数据采集处理模块连接，温压传感装置与数据采集处理模块连接，数据采集处理模块与声光调制器驱动器连接，数据采集处理模块的另一端与计算机连接，使得计算机获得实时光强信号；所述的计算机分别与TEC制冷片控制器、声光调制器驱动器、数据采集处理模块连接；计算机控制TEC制冷片控制器，由TEC制冷片控制器驱动TEC制冷片，实现高Q值微腔激光器输出激光的温控波长调谐；计算机通过数据采集处理模块获得光强信息和气体腔温度、压力信息。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江师范大学 基于高Q值微腔激光器的CRDS气体探测装置及方法

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