一种基于双光梳和单光子计数的光谱测量系统及方法

    公开(公告)号:CN119880828A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411763833.3

    申请日:2024-12-03

    Abstract: 一种基于双光梳和单光子计数的光谱测量系统及方法,属于光学精密测量领域。本发明的光谱测量系统,包括两台具有微小重频差的第一光频梳和第二光频梳、第一分束器、第二分束器、第一合束器、第二合束器、同轴收发系统、单光子探测器、单光子计数器、光电探测器和数据采集处理模块。本发明利用双光梳技术通过光学异步采样获得测量光和参考光两路时域放大干涉信号,其中测量光用于气体光谱探测,参考光同时作为参考光谱和单光子计数器计时开始信号,通过单光子探测器和单光子计数器实现远距离非合作目标气体光谱测量,获得测量光路放大后的时域干涉信号,利用傅里叶变换提取被测气体吸收光谱信息,进而实现远距离非合作目标高精度光谱测量。

    一种精确测量燃烧气体温度的方法

    公开(公告)号:CN111239072B

    公开(公告)日:2023-05-12

    申请号:CN202010233806.0

    申请日:2020-03-30

    Abstract: 本发明公开了一种精确测量燃烧气体温度的方法,属于气体温度测量领域。本发明实现方法为:求取两个频率梳重复频率差和脉冲时域重复周期延迟时间;在气体样品池两边搭建测量光路装置;选取在红外波段具有吸收谱信息的气体成分;调整光路,并确定拍频后的频谱信息与原光谱映射关系及映射系数;对光电探测器探测到的光强数据进行采集;分析得到频谱信息,转换得到被测气体的红外吸收光谱;根据HITRAN数据库,转换得到被测气体的分子全部内部分割求和函数;将函数代入吸收光谱线型函数公式得到吸收光谱线型函数;将吸收光谱线型函数代入被测气体温度计算公式得到被测量气体温度,实现实时非接触精确测量燃烧气体温度。本发明具有实时性强、测量精度高的优点。

    一种光纤传感波长解调设备

    公开(公告)号:CN102607613B

    公开(公告)日:2014-11-05

    申请号:CN201210085512.3

    申请日:2012-03-28

    Abstract: 本发明涉及一种光纤传感波长解调设备,尤其涉及一种具有宽温工作范围的光纤传感波长解调设备,属于光纤传感技术领域。解调设备由宽带光源1、光源散热器2、光纤环形器3、波长解调光路5、波长解算电路6、光路驱动电路8、驱动电源控制电路7、温度传感器9、温度采集控制模块10和微型加热保温元件11组成;将测量光纤传感器4返回的光信号经过波长解调光路5送入解算电路6解调出光纤传感器的波长变化量,光路5的光器件放入微型加热保温元件11,在温度传感器9和温度采集控制模块10的作用下,使光器件工作于可承受的工作温度范围内。本发明采用局部控温的方式,能够适应宽温工作,同时具有小型化、低功耗及高可靠性等特点。

    双调频微腔光频梳雷达单探测器并行探测处理方法及装置

    公开(公告)号:CN119881914A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411763836.7

    申请日:2024-12-03

    Abstract: 双调频微腔光频梳雷达单探测器并行探测处理方法,属于光学精密测量领域。并行探测处理系统包括两台具有微小重频差的信号微腔光频梳和本振微腔光频梳、信号发生器、环形器、衍射光学元件、合束器、平衡探测器和多路数据并行数据采集处理模块。本发明利用信号发生器调制微腔光梳,产生具有重频差的信号微腔光梳和本振微腔光梳,通过环形器和衍射光学元件实现同轴收发和梳齿空间分离,利用单像素平衡探测器和采集处理模块,实现不同梳齿多路信号并行采集处理,解算目标物体距离、角度和速度信息。本发明将双微腔光梳的频率异步采样和单像素平衡探测器的相干并行探测结合,能够简化调频连续波雷达的硬件,节省探测器数量和成本。

    一种基于飞秒双光梳的气体压力测量的装置及方法

    公开(公告)号:CN119880244A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411781636.4

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 一种基于飞秒双光梳的气体压力测量的装置及方法,属于激光测量领域。本发明的气体压力测量装置,包括光源模块、测量模块、探测模块和数据处理模块。光源模块包括第一光频梳、第二光频梳。第一1×2光纤分束器将激光能量分为70%~90%和10%~30%,70%~90%的激光能量传输至扩束镜。本发明利用飞秒双光梳光谱系统具有宽带光谱、极高光谱分辨率和快速激光光谱等优势,双光梳光谱的宽带光谱同时采集同种气体的多条吸收谱线,提高气体分压的测量精度;宽带光谱同时采集多种气体的吸收谱线,实现多气体组分压力的同时测量,通过混合气体分压力求和测量得到气体总压。通过更高的光谱分辨率和更快的双光梳光谱采样率提高气体分压测量的速度,满足在线动态测量的要求。

    一种基于飞秒激光的气体浓度测量方法

    公开(公告)号:CN117907274A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202311636014.8

    申请日:2023-12-01

    Abstract: 本发明公开的一种基于飞秒激光的气体浓度测量方法,属于气体浓度测量领域。本发明基于第一飞秒光学频率梳、第二飞秒光学频率梳、样品池、光电探测器、数据采集模块、分析处理模块、偏振分光镜、反射镜实现。选取两个具有微小重复频率差的飞秒光学频率梳,定义为第一飞秒光学频率梳、第二飞秒光学频率梳,并求取两个频率梳重复频率差和脉冲时域重复周期延迟时间。本发明基于窄线宽、高相干度双飞秒激光频率梳异步光学扫描测量技术,根据气体分子吸收谱在适当波段选取被测气体成分,通过测量与分析气体成分在该波段的吸收光谱实现气体浓度测量。本发明基于光学扫描速度快、拍频谱线密集的特性,具有测量频率高、测量分辨率高的优点。

    一种精确测量燃烧气体温度的方法

    公开(公告)号:CN111239072A

    公开(公告)日:2020-06-05

    申请号:CN202010233806.0

    申请日:2020-03-30

    Abstract: 本发明公开了一种精确测量燃烧气体温度的方法,属于气体温度测量领域。本发明实现方法为:求取两个频率梳重复频率差和脉冲时域重复周期延迟时间;在气体样品池两边搭建测量光路装置;选取在红外波段具有吸收谱信息的气体成分;调整光路,并确定拍频后的频谱信息与原光谱映射关系及映射系数;对光电探测器探测到的光强数据进行采集;分析得到频谱信息,转换得到被测气体的红外吸收光谱;根据HITRAN数据库,转换得到被测气体的分子全部内部分割求和函数;将函数代入吸收光谱线型函数公式得到吸收光谱线型函数;将吸收光谱线型函数代入被测气体温度计算公式得到被测量气体温度,实现实时非接触精确测量燃烧气体温度。本发明具有实时性强、测量精度高的优点。

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