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公开(公告)号：CN116482033A
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN202310421743.5
申请日：2023-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于石英音叉的差分光声光谱气体检测装置及方法，所述装置包括分布反馈式半导体激光器、激光准直器、聚焦透镜、差分光声池、第一石英音叉、第二石英音叉、控制与数据采集系统和计算机，分布反馈式半导体激光器输出的激光光源经激光准直器准直、聚焦透镜聚焦后入射到差分光声池的第一谐振腔内激发待测气体；待测气体吸收入射激光能量后产生光声信号，声波传输到第一石英音叉和第二石英音叉表面引起音叉产生周期性弹性形变进而引起石英音叉的振动，控制与数据采集系统对第一石英音叉和第二石英音叉探测产生的声信号进行采集并由计算机进行处理，反演出探测气体的浓度。本发明具有抑制低频噪声、灵敏度高、成本低、体积小等优点。
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公开(公告)号：CN109946266B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201910202212.0
申请日：2019-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本申请实施例涉及一种提高石英光热光谱气体浓度检测灵敏度的装置及方法，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的激光器控制模块(1)、半导体激光器(2)、准直透镜(3)、气体吸收池(4)、石英音叉(5)、控制与数据采集系统(6)以及计算机(7)；所述准直透镜的焦距应小于10mm；所述石英音叉为具有压电特性的材料制成，表明镀有银层，其共振频率为20kHz‑70kHz，所述石英音叉品质因子大于等于10000；所述石英音叉根部具有第一尺寸的宽度方向和第二尺寸的厚度方向；所述石英音叉根部宽度方向靠近边缘的位置开有一窗口，所述窗口为去除所述银层的窗口，用于供探测激光射入。本申请检测装置具有结构简单、灵敏度高、成本低等优点。
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公开(公告)号：CN110006828A
公开(公告)日：2019-07-12
申请号：CN201910346415.7
申请日：2019-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种改进光声光谱痕量气体传感器性能的装置及方法，所述装置包括脉冲激光器、激光准直系统、薄膜偏振片、第一直角棱镜、普克尔盒、光声池、第二直角棱镜、前置放大器、控制与数据采集系统和计算机，所述脉冲激光器、激光准直系统、薄膜偏振片、第一直角棱镜、普克尔盒、光声池、第二直角棱镜沿光束传播方向依次设置；所述光声池内设置有麦克风；所述麦克风和前置放大器相连；所述前置放大器和控制与数据采集系统相连；所述控制与数据采集系统和计算机相连。本发明利用普克尔盒改变激光的偏振态以及两块直角棱镜实现光束的多次反射。
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公开(公告)号：CN109507116A
公开(公告)日：2019-03-22
申请号：CN201811196116.1
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明实施例涉及一种基于聚合物薄膜微腔的光声光谱气体传感装置，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的第一半导体激光器(1)、准直聚焦透镜组(2)、玻璃基片(3)、聚合物薄膜微腔(4)、光电探测器(5)、锁相放大器(6)、第二半导体激光器(7)、准直聚焦透镜组(8)、微型共振腔(9)、数据采集与控制模块(10)、计算机(11)。根据锁相放大器解调的二次谐波信号幅值作为系统探测的信号值，便可实现水汽浓度的反演。经系统各参数优化调节，根据探测信号强度与探测噪声综合评价此种光声光谱气体传感器的性能，技术效果优异。
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公开(公告)号：CN105098584A
公开(公告)日：2015-11-25
申请号：CN201510630955.X
申请日：2015-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01S3/105
Abstract: 本发明公开了一种利用激光输出镜膜层控制技术实现多光束脉冲激光输出的装置及方法，所述装置包括谐振腔前腔镜、环形聚光腔、激光泵浦源、激光晶体棒、调Q晶体、可控镀膜激光输出镜，谐振腔前腔镜和可控镀膜激光输出镜构成激光振荡器的谐振腔，激光泵浦源发射出的激光经环形聚光腔汇聚到激光晶体棒中，激光晶体棒吸收泵浦能量，在谐振腔前腔镜和可控镀膜激光输出镜之间产生振荡激光，该激光经由调Q晶体后将被调制成脉冲形式，经过可控镀膜激光输出镜后输出多光束激光到谐振腔外。本发明利用可控镀膜技术实现谐振腔内多光束激光振荡最终产生多光束脉冲激光输出（N束），用于提高发动机点火成功几率以及可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105048263A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510554109.4
申请日：2015-09-02
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种免调式小型化的激光器点火装置及方法，所述激光器点火装置包括角锥棱镜、柱型聚光腔、脉冲氙灯、激光晶体棒、调Q晶体、激光输出膜，角锥棱镜和激光输出膜构成激光振荡器的谐振腔，脉冲氙灯发射出的光经柱型聚光腔汇聚后入射到激光晶体棒中，激光晶体棒吸收泵浦能量，在角锥棱镜和激光输出膜之间产生振荡激光，该激光经由调Q晶体后将被调制成脉冲形式，经激光输出膜后输出到谐振腔外。本发明利用角锥棱镜的后向反射性构成免调式激光谐振腔以期抑制激光点火的振动环境，激光晶体棒、调Q晶体、激光输出镜整体设计加工成为一体，最终实现点火激光器免调式以及小型实用化的特点，是一种简单易行的办法。
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公开(公告)号：CN116660170A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310704111.X
申请日：2023-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于差分漫反射积分球的光声光谱气体检测装置及方法，分布反馈式半导体激光器输出的调制激光经激光准直器后入射到差分漫反射球形共振光声池的第一漫反射球内，待测目标气体吸收激光能量后引起差分漫反射球形共振光声池产生振动，而从在第一漫反射球和第二漫反射球内产生光声信号，利用第一微音器和第二微音器分别检测第一漫反射球和第二漫反射球内的两路光声信号，并将所检测到的两路光声信号传输给差分放大器进行差分运算，控制与数据采集系统对差分运算后的光声信号进行采集并由计算机进行处理，反演出待测目标气体的浓度。本发明的探测装置具有信号强度大、噪声抑制能力强、系统灵敏度高、光路免调节、体积小等优点。
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公开(公告)号：CN116148215A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310210171.6
申请日：2023-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光学干涉补偿的光致热弹光谱痕量气体检测装置，所述装置包括激励半导体激光器、激光准直系统、待测气体气室、聚焦透镜、石英音叉、探测激光器、光纤分束器、光纤环行器、单模光纤、光电探测器、信号发生器、激光控制器、加法器、锁相放大器和计算机。本发明基于LITES的光学干涉补偿技术，在发挥珐珀结构能够有效屏蔽热噪声优势的同时增加一路光束照射在石英音叉底部，构成参考珐珀腔，参考珐珀腔与照射在石英音叉尖端感知石英音叉振动的传感珐珀腔具有相同的结构参数和环境参数，参考珐珀腔与传感珐珀腔中的两束反射光强值作差，即可获得不受环境干扰的光强信号以提高基于LITES技术珐珀解调方法的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN112285027B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202011172982.4
申请日：2020-10-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单音叉探测的光声光热双光谱气体传感装置及方法，所述装置包括激光器、光束准直器、气室、石英音叉、直角棱镜、光谱数据采集系统、计算机，激光器输出激光经光束准直器入射到气室内并传输通过石英音叉的叉股间隙，待测目标气体吸收激光能量后产生声波推动石英音叉进行摆动，产生光声电流信号；激光传输射出气室入射在直角棱镜上，由直角棱镜反射出的激光再度入射到气室内并打到石英音叉的根部位置，石英音叉吸收激光能量后发生弹性形变，从而产生光热电流信号；光声电流信号和光热电流信号由光谱数据采集系统和计算机进行信号解调与后续处理，反演出气体的浓度。本发明具有结构简单、成本低、探测灵敏度高等优点。
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公开(公告)号：CN110006828B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201910346415.7
申请日：2019-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种改进光声光谱痕量气体传感器性能的装置及方法，所述装置包括脉冲激光器、激光准直系统、薄膜偏振片、第一直角棱镜、普克尔盒、光声池、第二直角棱镜、前置放大器、控制与数据采集系统和计算机，所述脉冲激光器、激光准直系统、薄膜偏振片、第一直角棱镜、普克尔盒、光声池、第二直角棱镜沿光束传播方向依次设置；所述光声池内设置有麦克风；所述麦克风和前置放大器相连；所述前置放大器和控制与数据采集系统相连；所述控制与数据采集系统和计算机相连。本发明利用普克尔盒改变激光的偏振态以及两块直角棱镜实现光束的多次反射。
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