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公开(公告)号：CN117805051A
公开(公告)日：2024-04-02
申请号：CN202311620815.5
申请日：2023-11-30
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504 , G01N21/359 , G01N21/45 , G01N21/01
Abstract: 本发明公开了一种基于光子晶体慢光波导和模式相位差的光热干涉光谱气体传感装置及检测方法，属于光波导传感器技术领域。该气体传感装置包括片上传感器、激光模块、模式激发模块和信号处理模块，激光模块能够产生探测光和泵浦光，探测光经过模式激发模块后以奇模和偶模两种模式在片上传感器中传输，泵浦光通过热传导改变片上传感器器件的折射率，信号处理模块通过检测探测光奇模模式和偶模模式的相位差信息，分析待测气体的浓度信息。本发明中能够同时在探测光多种传输模式和泵浦光波段产生慢光效应，增加器件的有效光程，增强待测气体对泵浦光的吸收和探测光的相位差积累，从而提高传感装置的灵敏度和响应速度。
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公开(公告)号：CN114486792B
公开(公告)日：2023-08-08
申请号：CN202210051808.7
申请日：2022-01-17
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504 , G01N21/359
Abstract: 本发明提供了一种基于近红外双波长光子晶体慢光波导的光热干涉光谱气体传感装置，包括近红外探测激光模块、近红外泵浦激光模块、近红外双波长光子晶体慢光波导传感模块、输入光纤耦合器、光纤相位延迟器、光纤环形器、输出光纤耦合器、相位调整模块、二次谐波信号提取模块；双波长光子晶体慢光波导传感模块由双波长光子晶体慢光波导和耦合波导构成，并作为马赫‑曾德尔干涉仪的一个臂，光纤相位延迟器作为马赫‑曾德尔干涉仪的另一个臂，泵浦光被气体吸收产生光热效应，近红外探测光源模块输出的探测光经马赫‑曾德尔干涉仪产生光热干涉信号，经过二次谐波信号提取模块处理后确定气体浓度。
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公开(公告)号：CN117782978A
公开(公告)日：2024-03-29
申请号：CN202311270144.4
申请日：2023-09-28
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/01 , G01N21/3504 , G01N21/359 , G01N21/39
Abstract: 本发明公开了一种片上集成微腔克尔频率梳气体检测装置及其应用，属于近红外分析物检测领域，气体检测装置包括泵浦激光产生模块、片上微腔频率梳传感器和控制系统，泵浦激光产生模块的输出端与上微腔频率梳传感器的输入端耦合，片上微腔频率梳传感器的输出端与控制系统耦合，控制系统用于控制泵浦激光产生模块和片上微腔频率梳传感器的工作状态，完成对多组分待测气体的种类与浓度的反演和检测；本装置利用微腔中形成的高转换效率宽带相干克尔频率梳作为光源，集成在空气中具有高限制因子的传感波导，通过后端的光谱分析与处理，可以实时对多组分气体的种类与浓度进行反演，具有检测气体种类多样、系统体积小、集成度高的特点。
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公开(公告)号：CN116318060A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310269849.8
申请日：2023-03-20
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明属于纳秒级脉冲宽度调制(PWM)脉冲生成技术领域，具体涉及一种基于FPGA的宽范围高可调纳秒级窄脉冲发生系统；包括FPGA核心控制电路、高速并行数模转换电路和高压摆运算放大电路，其中FPGA核心控制电路输出并行数字量给高速并行数模转换电路输入端，所述高速并行数模转换电路输出端接高压摆运算放大电路的输入端，信号经高压摆运算放大电路放大，变为高速窄脉冲信号；本发明能够实现脉冲宽度、脉冲幅度连续可调。
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公开(公告)号：CN114486791A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210049935.3
申请日：2022-01-17
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504 , G01N21/359
Abstract: 本发明提供了一种基于二阶光子带隙慢光波导的光热干涉光谱气体传感装置，包括近红外激光器、光纤准直器、第一近红外透镜、气室、第一窗口片、基于二阶光子带隙慢光波导的光热干涉光谱气体传感器、第二窗口片、中红外透镜、中红外激光器、第二近红外透镜、二次谐波信号提取模块、温度控制模块、电流控制模块和探针台。本发明中的基于二阶光子带隙慢光波导的光热干涉光谱气体传感器的体积小，具有便携性，同时在近红外波段和中红外波段产生慢光效应，增强分析物对中红外抽运光的吸收，增强近红外探测光的相位变化，并且使用悬浮结构的光子晶体波导增强光与分析物的作用效果，提高传感器的灵敏度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN119595578A
公开(公告)日：2025-03-11
申请号：CN202411579606.5
申请日：2024-11-07
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504 , G01N21/01
Abstract: 本发明公开了一种基于奇异点的中红外波导气体传感器，属于红外分析物检测技术领域，包括依次相邻设置的矩形波导、第一跑道型微环谐振器和第二跑道型微环谐振器；第一跑道型微环谐振器的其中一侧环形波导上设置有第一金属电极，第一跑道型微环谐振器的另一侧环形波导的上表面设置有微型气室；所述第二跑道型微环谐振器的其中一侧环形波导上设置有第二金属电极；第一跑道型微环谐振器和第二跑道型微环谐振器的结构相同，所述第一金属电极和第二金属电极的结构相同；所述矩形波导的两端分别设置有波导输入耦合端口和波导输出耦合端口。本发明提供的传感器具有高集成度，且增益可调范围增大，使传感器容易到达奇异点，可以有效提高传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN117723493A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311126031.7
申请日：2023-09-04
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明提供一种基于表面增强红外的光声光谱血糖检测装置及检测方法，属于光电探测技术领域。针对目前检测血糖浓度因系统信噪比低引起的检测精度低的问题，本发明结合SEIRA技术，采用湿化学合成法在硒化锌棱镜表面制备纳米金岛膜，形成在葡萄糖的特征吸收峰处增强效果最大的形貌和厚度；结合金纳米增强基底，提出本发明的血糖检测装置，包括依次连接的主控制单元、激光器驱动器、脉冲激光器、反射镜、表面增强红外的硒化锌样品池、声波换能器、信号处理单元，激光器驱动器、信号处理单元与主控制单元连接，利用增强红外基底将红外光限制在金岛膜表面，增强金岛膜缝隙附近电场，使葡萄糖溶液利用增强区域的电场对红外光吸收，提高传感性能。
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公开(公告)号：CN116698779A
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202310500089.7
申请日：2023-05-06
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504
Abstract: 本发明提供一种基于表面增强红外吸收光谱的非色散多气体红外气体检测装置及检测方法，涉及红外气体检测领域。装置包括红外LED光源、合束镜、平凹反射镜、离轴抛物面镜、基于表面增强红外吸收光谱的反射型气室、CaF2聚焦透镜、红外探测器、LED温控驱动器、前置放大器、数字锁相放大器、探测器温控驱动器和主控制器单元。其中反射型气室是由硅衬底、金层、氧化铝(Al2O3)层、组合金属阵列天线、CaF2窗口组成的聚二甲基硅氧烷(PDMS)气室。本发明采用组合金属阵列，调整特征吸收位置，使多气体分析物充分利用增强表面区域的电场，从而有效增强分析物对红外光的吸收，提高了传感性能。
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公开(公告)号：CN114486792A
公开(公告)日：2022-05-13
申请号：CN202210051808.7
申请日：2022-01-17
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504 , G01N21/359
Abstract: 本发明提供了一种基于近红外双波长光子晶体慢光波导的光热干涉光谱气体传感装置，包括近红外探测激光模块、近红外泵浦激光模块、近红外双波长光子晶体慢光波导传感模块、输入光纤耦合器、光纤相位延迟器、光纤环形器、输出光纤耦合器、相位调整模块、二次谐波信号提取模块；双波长光子晶体慢光波导传感模块由双波长光子晶体慢光波导和耦合波导构成，并作为马赫‑曾德尔干涉仪的一个臂，光纤相位延迟器作为马赫‑曾德尔干涉仪的另一个臂，泵浦光被气体吸收产生光热效应，近红外探测光源模块输出的探测光经马赫‑曾德尔干涉仪产生光热干涉信号，经过二次谐波信号提取模块处理后确定气体浓度。
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公开(公告)号：CN117825311A
公开(公告)日：2024-04-05
申请号：CN202311620380.4
申请日：2023-11-30
Applicant: 吉林大学
IPC: G01N21/3504 , G01N21/359 , G01N21/45 , G01N21/01
Abstract: 本发明属于红外分析物检测技术领域，具体涉及一种片上多组分气体传感系统，包括近红外窄线宽探测激光器、近红外可调谐泵浦激光模块、近红外宽带光子晶体慢光波导、片上马赫‑曾德尔干涉仪、光纤耦合器、光纤分束器、光纤滤波器、低通滤波模块、相位调整模块、信号处理模块。本发明通过优化光子晶体的结构，产生八个模式，八个模式具有接近200nm的慢光带宽。探测激光在1550纳米处能激发近红外宽带光子晶体慢光波导的偶模。泵浦激光在气体吸收峰波长处能激发近红外宽带光子晶体慢光波导的偶模或者奇模，这些模式能覆盖1500‑1700nm范围内产生慢光效应，实现多组分气体检测。
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