多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，包括：可調(diào)節(jié)激光器組，包括多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器；激光合成單元，用于將多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光匯成一束合成激光束；激光分光單元，用于將激光束合成單元發(fā)出的合成激光束分為相同的第一激光束和第二激光束；法布里-珀羅干涉儀，用于激光頻率標(biāo)定；第一檢測器，位于法布里-珀羅干涉儀的后端，用于檢測經(jīng)過法布里-珀羅干涉儀后的第一激光束的強(qiáng)度；待測氣體腔室，用于容納待測氣體；第二檢測器，位于待測氣體腔室的后端，用于檢測經(jīng)過待測氣體腔室后的第二激光束的強(qiáng)度；和顯示裝置，用于顯示檢測結(jié)果。本發(fā)明具有可調(diào)節(jié)輸出的激光波長覆蓋范圍大、使用過程無需頻繁更換光路等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)儀器領(lǐng)域，具體涉及ー種多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于研究低溫等離子體內(nèi)部粒子的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，通常采用光學(xué)診斷方法獲得目標(biāo)激發(fā)態(tài)粒子的粒子數(shù)密度。為了獲得可發(fā)光能級(jí)的粒子數(shù)密度，通常通過觀測等離子體的發(fā)光強(qiáng)度獲得發(fā)光上能級(jí)的密度。而對(duì)于發(fā)光能級(jí)下能級(jí)的粒子數(shù)密度往往通過光學(xué)吸收的方法，即通過觀測等離子體中下能級(jí)粒子對(duì)相應(yīng)波長光的吸收情況判斷下能級(jí)粒子數(shù)密度，所以吸收光譜方法需要外在光源向等離子體發(fā)射光子，而激光擁有很好的単色性以及方向性，是用于光學(xué)吸收的高質(zhì)量光源，并且利用激光吸收信息可以得到下能級(jí)粒子的吸收線型，得到多普勒展寬從而得到氣體溫度等信息。
[0003]對(duì)于科學(xué)研究與エ業(yè)需求，放電氣體種類繁多，每種放電氣體又有多種需要利用激光吸收確定粒子數(shù)密度的能級(jí)粒子，因此對(duì)于激光光源有以下要求:第一，激光器能夠調(diào)節(jié)的激光波長范圍要盡可能大，要能夠覆蓋輸出測量需要的譜線。第二，激光的輸出激光在掃描過程中波長與能量需要極其穩(wěn)定，可重復(fù)性好。同時(shí)，對(duì)檢測單元有以下要求:第一，由于放電形式多祥，對(duì)激光吸收檢測時(shí)要求檢測裝置具有可調(diào)的時(shí)間分辨能力。在脈沖放電情況下，粒子數(shù)密度是隨時(shí)間變化的。有些能態(tài)，比如氬原子的兩個(gè)共振態(tài)ls2和ls4密度變化的特征時(shí)間是微秒量級(jí)的，這就要求檢測器具有很高的時(shí)間分辨能力。而有些能態(tài)，比如氬原子的兩個(gè)亞穩(wěn)態(tài)Is3和Is5密度變化的特征時(shí)間為毫秒量級(jí)，對(duì)檢測器的時(shí)間分辨能力要求就較低。第二，由于激光吸收存在能量飽和的情況，所以在測量亞穩(wěn)態(tài)時(shí)往往激光強(qiáng)度較低，測量共振態(tài)時(shí)激光強(qiáng)度較大，所以檢測器需要有可調(diào)的靈敏度以適應(yīng)不同實(shí)驗(yàn)中的不同強(qiáng)度靈敏度要求。
[0004]常用于激光吸收的激光器為窄范圍可調(diào)節(jié)半導(dǎo)體激光器，這類激光器輸出波長與能量很穩(wěn)定，但波長的可調(diào)節(jié)范圍僅有30nm左右。但對(duì)于氬氣放電等情況，4個(gè)第一激發(fā)態(tài)Is2-1s5的密度測量需要的波長跨度是大于30nm的。現(xiàn)有技術(shù)中常常需要在測完ー種能態(tài)粒子密度之后需要更換激光器。激光光學(xué)光路是極精密的，更換激光器可能會(huì)對(duì)光路造成擾動(dòng)，帶來測量誤差。而且由于更換激光器的操作導(dǎo)致測試時(shí)間較長，也會(huì)影響測量結(jié)果的真實(shí)程度。再者，現(xiàn)有技術(shù)中，測量器的時(shí)間分辨率和靈敏度固定，不能適用于所有的被測試粒子，往往給帶來很大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明g在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出ー種具有較大波長調(diào)節(jié)范圍的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，包括:可調(diào)節(jié)激光器組，所述可調(diào)節(jié)激光器組包括多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器；激光合成単元，所述激光合成単元用于將所述多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光匯成一束合成激光束；激光分光単元，所述激光分光単元用于將所述激光束合成單元發(fā)出的所述合成激光束分為相同的第一激光束和第二激光束；法布里-珀羅干涉儀，所述法布里-珀羅干渉儀用于激光頻率標(biāo)定，所述第一激光束經(jīng)過所述法布里-珀羅干涉儀；第一檢測器，所述第一檢測器位于所述法布里-珀羅干涉儀的后端，用于檢測經(jīng)過所述法布里-珀羅干涉儀后的第一激光束的強(qiáng)度；待測氣體腔室，所述待測氣體腔室用于容納待測氣體，所述第二激光束經(jīng)過所述待測氣體腔室；第二檢測器，所述第二檢測器位于所述待測氣體腔室的后端，用于檢測經(jīng)過所述待測氣體腔室后的第二激光束的強(qiáng)度；和顯示裝置，所述顯示裝置與所述第一檢測器和所述第二檢測器相連，用于顯示檢測結(jié)果。
[0007]由上可知，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)至少具有如下優(yōu)點(diǎn):1.通過可調(diào)節(jié)激光器組，可調(diào)節(jié)輸出的激光波長覆蓋范圍在IOOnm以上，覆蓋大多數(shù)稀有氣體第一激發(fā)態(tài)密度測量需要的激光波長；2.利用激光合成単元將多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光匯到同一條光路上，在更改測量對(duì)象吋，只需要更改激光波長，而無需更改光路，大大筒化了操作；3.利用了可調(diào)時(shí)間分辨能力以及靈敏度的檢測器，能夠滿足任何的條件，降低了在檢測器光路端的難度；4.能夠在任何ー個(gè)條件下，在同一個(gè)放電時(shí)間單元內(nèi)，同時(shí)獲得這個(gè)放電中所需要被測量的能級(jí)粒子數(shù)密度，對(duì)于研究等離子體中粒子動(dòng)カ學(xué)過程有重要意義。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)還具有如下附加技術(shù)特征。
[0009]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，還包括:第一衰減片，所述第一衰減片位于所述激光分光単元與所述法布里-珀羅干渉儀之間的所述第一激光束的光路上；和第二衰減片，所述第二衰減片位于所述激光分光単元與所述待測氣體腔室之間的所述第二激光束的光路上。
[0010]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器覆蓋的波長范圍大于lOOnm。
[0011]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述激光合成單元包括反射鏡和半透半反鏡的組合。
[0012]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述激光分光單元包括反射鏡和半透半反鏡的組合。
[0013]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一檢測器和所述第二檢測器的靈敏度可調(diào)。
[0014]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示裝置為示波器。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示裝置的時(shí)間分辨能力不低于所述第一檢測器和所述第二檢測器的時(shí)間分辨能力。
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述可調(diào)節(jié)激光器組包括共面平行出光的、依次排列的第一可調(diào)節(jié)激光器、第二可調(diào)節(jié)激光器和第三可調(diào)節(jié)激光器；并且，所述激光合成単元包括:第一反射鏡，所述第一反射鏡被構(gòu)造為用于反射所述第二可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光；第一半透鏡，所述第一半透鏡被構(gòu)造為用于反射所述第一可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，并且透過由所述第一反射鏡反射的第二可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，合成第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的合成激光；第二反射鏡，所述第二反射鏡被構(gòu)造為用于反射所述第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的混合激光；和第二半透鏡，所述第二半透鏡被構(gòu)造為用于透過所述第三可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，并且反射由所述第二反射鏡反射的所述第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的混合激光，合成第一可調(diào)激光器、第二可調(diào)激光器和第三可調(diào)激光器的合成激光。
[0017]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例ニ的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，g在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0023]下面結(jié)合圖1至圖3介紹本發(fā)明的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)。
[0024]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例一的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)可以包括:可調(diào)節(jié)激光器組100、激光合成單元200、激光分光單元300、法布里-珀羅干涉儀400、第一檢測器500、待測氣體腔室600、第二檢測器700以及顯示裝置800?？烧{(diào)節(jié)激光器組100包括多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器。激光合成単元200用于將多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光匯成一束合成激光束。激光分光単元300用于將.激光束合成單元發(fā)出的合成激光束分為相同的第一激光束和第二激光束。法布里-珀羅干涉儀400用于激光頻率標(biāo)定，第一激光束經(jīng)過法布里-珀羅干涉儀400。第一檢測器500位于法布里-珀羅干涉儀400的后端，用于檢測經(jīng)過法布里-珀羅干涉儀400后的第一激光束的強(qiáng)度待測氣體腔室600用于容納待測氣體，第二激光束經(jīng)過待測氣體腔室600。第二檢測器700位于待測氣體腔室600的后端，用于檢測經(jīng)過待測氣體腔室600后的第二激光束的強(qiáng)度。顯示裝置800與第一檢測器500和第二檢測器700相連，用于顯示檢測結(jié)果。該實(shí)施例的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)中激光光源可調(diào)，即能夠在不變光路的情況下，實(shí)現(xiàn)較大的波長調(diào)節(jié)范圍，井能夠穩(wěn)定輸出。
[0025]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例ニ的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)還可以包括--第一衰減片900和和第二衰減片1000。第一衰減片900位于激光分光單元300與法布里-珀羅干涉儀400之間的第一激光束的光路上；第二衰減片1000位于激光分光単元300與待測氣體腔室600之間的第二激光束的光路上。衰減片用于調(diào)整進(jìn)入法布里-珀羅干涉儀400和待測氣體腔室600的激光強(qiáng)度，以防止功率飽和，以及保證檢測器上信號(hào)的強(qiáng)度在合適范圍內(nèi)。
[0026]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器覆蓋的波長范圍大于lOOnm。波長范圍大于IOOnm意味著可以覆蓋大多數(shù)稀有氣體第一激發(fā)態(tài)密度測量需要的激光波長。
[0027]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，激光合成單元200包括反射鏡和半透半反鏡的組合。需要說明的是，該技術(shù)特征是可選的而非必須的，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)匯聚激光的目的。
[0028]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，激光分光單元300包括反射鏡和半透半反鏡的組合。需要說明的是，該技術(shù)特征是可選的而非必須的，技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇光學(xué)元件來實(shí)現(xiàn)均分激光的目的。
[0029]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，待測氣體腔室600用于容納待測氣體。例如等離子體，或者氣體包含有待測粒子的氣體。
[0030]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，第一檢測器500和第二檢測器700的靈敏度可調(diào)。這意味著，對(duì)于不同的測量條件，不同的待測粒子，檢測器具有可調(diào)節(jié)的時(shí)間分辨能力及靈敏度。
[0031]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，顯示裝置800為示波器。示波器具有成本低、直觀性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，顯示裝置800的時(shí)間分辨能力不低于第一檢測器500和第二檢測器700的時(shí)間分辨能力。如此顯示裝置800在時(shí)間分辨能力上可以完全滿足記錄與顯示由第一檢測器500和第二檢測器700輸出的信號(hào)。
[0033]在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可調(diào)節(jié)激光器組100可以包括共面平行出光的、依次排列的第一可調(diào)節(jié)激光器、第二可調(diào)節(jié)激光器和第三可調(diào)節(jié)激光器。此時(shí)，激光合成単元200可以包括:第一反射鏡，第一半透鏡，第二反射鏡，和第二半透鏡。第一反射鏡被構(gòu)造為用于反射第二可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光。第一半透鏡被構(gòu)造為用于反射第一可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，并且透過由第一反射鏡反射的第二可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，合成第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的合成激光。第二反射鏡被構(gòu)造為用于反射第一可調(diào)激光器和第ニ可調(diào)激光器的混合激光。第二半透鏡被構(gòu)造為用于透過第三可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，并且反射由第二反射鏡反射的第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的混合激光，合成第一可調(diào)激光器、第二可調(diào)激光器和第三可調(diào)激光器的合成激光。
[0034]由上可知，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)至少具有如下優(yōu)點(diǎn):1.通過可調(diào)節(jié)激光器組100，可調(diào)節(jié)輸出的激光波長覆蓋范圍在IOOnm以上，覆蓋大多數(shù)稀有氣體第一激發(fā)態(tài)密度測量需要的激光波長；2.利用激光合成単元200將多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光匯到同一條光路上，在更改測量對(duì)象時(shí)，只需要更改激光波長，而無需更改光路，大大簡化了操作；3.利用了可調(diào)時(shí)間分辨能力以及靈敏度的檢測器，能夠滿足任何的條件，降低了在檢測器光路端的難度；4.能夠在任何ー個(gè)條件下，在同一個(gè)放電時(shí)間單元內(nèi)，同時(shí)獲得這個(gè)放電中所需要被測量的能級(jí)粒子數(shù)密度，對(duì)于研究等離子體中粒子動(dòng)力學(xué)過程有重要意義。
[0035]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明下面結(jié)合圖3列舉ー詳細(xì)實(shí)施例。
[0036]圖3示意性地給出了本發(fā)明的具體實(shí)施例。三個(gè)可調(diào)節(jié)激光器1A、1B、1C(相當(dāng)于圖1和圖2中的可調(diào)節(jié)激光器組100)能夠覆蓋較大范圍的波長，能夠用于進(jìn)行不同放電氣體條件下多種不同能態(tài)粒子的激光吸收。反射鏡3、4以及半透半反鏡2、5組成了前級(jí)光路(相當(dāng)于圖1和圖2中的激光合成單元200)，該前級(jí)光路將三臺(tái)激光器輸出的激光在經(jīng)過半透半反鏡5后匯成一路，具體光路如圖所示:通過反射鏡3以及半透半反鏡2將可調(diào)節(jié)激光器IA和可調(diào)節(jié)激光器IB發(fā)出的激光匯為一路，在經(jīng)過反射鏡4的反射以及半透半反鏡5的反射后，與可調(diào)節(jié)激光器IC發(fā)出的激光經(jīng)過半透半反鏡5透射后合為一路，這樣由此三臺(tái)激光器及前級(jí)光路可以發(fā)出可調(diào)節(jié)波長約IOOnm的激光束。此設(shè)計(jì)在提供足夠波長范圍的激光器時(shí)(理論上激光器數(shù)目無上限)，可以覆蓋更大范圍的激光波長。激光束經(jīng)過半透半反鏡6 (相當(dāng)于圖1和圖2中的激光分光単元300)后分為兩束。其中一束經(jīng)過反射鏡7和衰減片8后進(jìn)入法布里-珀羅干涉儀9，然后進(jìn)入檢測器10，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入的激光進(jìn)行頻率標(biāo)定。另一束經(jīng)過衰減片11后進(jìn)入待測氣體腔室12，激發(fā)其中的待測的氣體，然后進(jìn)入檢測器13。激光進(jìn)入檢測器10和13，光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后被示波器14獲得并顯示，對(duì)比兩束激光的檢測信號(hào)，可以分析該待測粒子對(duì)于激光的吸收情況，獲得該種粒子的粒子數(shù)密度，在以多普勒展寬為主的條件下，還可以根據(jù)該種粒子的吸收線型獲得多普勒展寬以及氣體溫度等信息。需要說明的是，測量不同粒子密度或需要不同時(shí)間分辨能力時(shí)，只需選擇合適激光器(1A、1B或1C)出光以及更改檢測器13的時(shí)間分辨能力，無需調(diào)整光路以及拆卸安裝激光器與檢測器；連接檢測器的示波器14的時(shí)間分辨能力應(yīng)優(yōu)于檢測器13的最好時(shí)間分辨能力。
[0037]本發(fā)明的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，可以應(yīng)用在多種粒子(例如等離子體)的分析測量場合中。測量過程通常分為兩個(gè)步驟:首先，在待測氣體腔室中無待測氣體的情況下(空氣或真空)由第二檢測器測量并記錄激光的強(qiáng)度，作為空白參比數(shù)據(jù)。其次，在待測氣體腔室充有待測氣體的情況下由第二檢測器測量并記錄激光的強(qiáng)度，此時(shí)同時(shí)利用法布里-珀羅干渉儀對(duì)進(jìn)入待測氣體的激光進(jìn)行頻率標(biāo)定。在第一個(gè)測量過程中得到的是未被待測氣體吸收的激光強(qiáng)度信息，第二個(gè)測量中得到的是被待測氣體吸收后剩余激光的信息。通過對(duì)這兩種測量結(jié)果的處理計(jì)算，可以得到整個(gè)被待測氣體吸收的激光強(qiáng)度，從而得到待測氣體中待測粒子的密度等情況。
[0038]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0039]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括ー個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。
[0040]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0041]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0042]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“ー個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“ー些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少ー個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例進(jìn)行結(jié)合和組合。
[0043]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，包括: 可調(diào)節(jié)激光器組，所述可調(diào)節(jié)激光器組包括多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器； 激光合成単元，所述激光合成単元用于將所述多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光匯成一束合成激光束； 激光分光単元，所述激光分光単元用于將所述激光束合成單元發(fā)出的所述合成激光束分為相同的第一激光束和第二激光束； 法布里-珀羅干涉儀，所述法布里-珀羅干渉儀用于激光頻率標(biāo)定，所述第一激光束經(jīng)過所述法布里-珀羅干涉儀； 第一檢測器，所述第一檢測器位于所述法布里-珀羅干涉儀的后端，用于檢測經(jīng)過所述法布里-珀羅干涉儀后的第一激光束的強(qiáng)度； 待測氣體腔室，所述待測氣體腔室用于容納待測氣體，所述第二激光束經(jīng)過所述待測氣體腔室； 第二檢測器，所述第二檢測器位于所述待測氣體腔室的后端，用于檢測經(jīng)過所述待測氣體腔室后的第二激光束的強(qiáng)度；和 顯示裝置，所述顯示裝置與所述第一檢測器和所述第二檢測器相連，用于顯示檢測結(jié)果。`
2.如權(quán)利要求1所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，還包括:` 第一衰減片，所述第一衰減片位于所述激光分光単元與所述法布里-珀羅干渉儀之間的所述第一激光束的光路上；和 第二衰減片，所述第二衰減片位于所述激光分光単元與所述待測氣體腔室之間的所述第二激光束的光路上。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)可調(diào)節(jié)激光器覆蓋的波長范圍大于lOOnm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述激光合成単元包括反射鏡和半透半反鏡的組合。
5.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述激光分光単元包括反射鏡和半透半反鏡的組合。
6.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述第一檢測器和所述第二檢測器的靈敏度可調(diào)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置為示波器。
8.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示裝置的時(shí)間分辨能力不低于所述第一檢測器和所述第二檢測器的時(shí)間分辨能力。
9.如權(quán)利要求1或2所述的多通道激光吸收光譜測量系統(tǒng)，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)激光器組包括共面平行出光的、依次排列的第一可調(diào)節(jié)激光器、第二可調(diào)節(jié)激光器和第三可調(diào)節(jié)激光器；并且， 所述激光合成單元包括: 第一反射鏡，所述第一反射鏡被構(gòu)造為用于反射所述第二可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光； 第一半透鏡，所述第一半透鏡被構(gòu)造為用于反射所述第一可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，并且透過由所述第一反射鏡反射的第二可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，合成第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的合成激光； 第二反射鏡，所述第二反射鏡被構(gòu)造為用于反射所述第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的混合激光；和 第二半透鏡，所述第二半透鏡被構(gòu)造為用于透過所述第三可調(diào)節(jié)激光器發(fā)出的激光，并且反射由所述第二反射鏡反射的所述第一可調(diào)激光器和第二可調(diào)激光器的混合激光，合成第一可調(diào)激光器、第二可·調(diào)激光器和第三可調(diào)激光器的合成激光。
【文檔編號(hào)】G01N21/39GK103439292SQ201310412853
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月11日
【發(fā)明者】程治文, 蒲以康 申請(qǐng)人:清華大學(xué)