基于面外振动模式的珐珀解调光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法

    公开(公告)号:CN118190870A

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202410293562.3

    申请日:2024-03-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于面外振动模式的珐珀解调光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法,所述装置包括半导体激光器、激光准直系统、气室、聚焦透镜、石英音叉、可调谐激光器、光纤环形器、光电探测器、信号发生器、激光控制器、锁相放大器、计算机。石英音叉在光致热弹效应下产生面外基频振动,探测激光从光纤端面射出并垂直于音叉叉指正表面,与其构成珐珀腔,珐珀腔的反射光束由光电探测器收集,锁相放大器解调这部分反射光即可获得石英音叉的振动信息进而反演出气体浓度。该方法可以规避传统压电效应引入的热噪声,简化系统调节难度并提高LITES系统的信噪比和稳定性,最终实现传感器探测性能的提升和对低弛豫速率分子的检测。

    基于光栅解调的光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法

    公开(公告)号:CN115326755B

    公开(公告)日:2024-05-28

    申请号:CN202211117879.9

    申请日:2022-09-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于光栅解调的光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法,所述装置包括第一半导体激光器、聚焦透镜、气室、石英音叉、布拉格光纤光栅、第二半导体激光器、光电探测器、控制与数据采集系统、计算机,第一半导体激光器经调制后输出激光,经聚焦透镜后入射到气室内,激光从气室出射并照射在石英音叉上;第二半导体激光器出射激光进入布拉格光纤光栅中,石英音叉振动引起布拉格光纤光栅栅距周期性变化,第二半导体激光器反射光光强产生周期性变化,由光电探测器探测反射光光强,该信号传输至控制与数据采集系统中进行信号的实时监测与采集,并输入到计算机中进行解调处理。本发明的装置具有噪声免疫、灵敏度高、成本低等优点。

    基于光栅解调的光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法

    公开(公告)号:CN115326755A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202211117879.9

    申请日:2022-09-14

    Abstract: 本发明公开了一种基于光栅解调的光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法,所述装置包括第一半导体激光器、聚焦透镜、气室、石英音叉、布拉格光纤光栅、第二半导体激光器、光电探测器、控制与数据采集系统、计算机,第一半导体激光器经调制后输出激光,经聚焦透镜后入射到气室内,激光从气室出射并照射在石英音叉上;第二半导体激光器出射激光进入布拉格光纤光栅中,石英音叉振动引起布拉格光纤光栅栅距周期性变化,第二半导体激光器反射光光强产生周期性变化,由光电探测器探测反射光光强,该信号传输至控制与数据采集系统中进行信号的实时监测与采集,并输入到计算机中进行解调处理。本发明的装置具有噪声免疫、灵敏度高、成本低等优点。

    改进石英增强光声光谱痕量气体检测性能的装置及方法

    公开(公告)号:CN113984675A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111334508.1

    申请日:2021-11-11

    Abstract: 本发明公开了一种改进石英增强光声光谱痕量气体检测性能的装置及方法,所述装置包括第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器、光合束器、激光光束准直单元、光束聚焦透镜、气室、石英音叉、光功率计、信号发生器、锁相放大器、加法器、激光器控制单元、计算机、加湿管。本发明使用一束激光激发处于基态的快弛豫分子,使其跃迁到激发态。由于处于激发态的快弛豫分子性质相比基态分子更加活泼,因此,与待测的慢弛豫气体分子碰撞概率将会显著增加,此时二者碰撞可促使激发态的待测气体分子快速跃迁到基态,从而增加待测气体分子的弛豫速率、声波产生强度以及传感系统的信号幅值。

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