一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法

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	一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法
其他题名	一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法
	马欲飞; 佟瑶; 何应; 于欣; 彭江波
	2019-07-05
专利权人	哈尔滨工业大学
公开日期	2019-07-05
授权国家	中国
专利类型	发明申请
摘要	本申请实施例涉及一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的半导体激光器(1)、激光准直系统(2)、直角棱镜a(3)、音叉式石英晶振(4)、直角棱镜b(5)、阻抗放大器(6)、控制与数据采集系统(7)以及计算机(8)；所述音叉式石英晶振的共振频率范围为20kHz‑70kHz，品质因子大于等于1000；所述直角棱镜a、直角棱镜b分别置于所述音叉式石英晶振靠近所述半导体激光器一侧和远离所述半导体激光器一侧；所述直角棱镜a的尺寸小于所述直角棱镜b；所述直角棱镜a和所述直角棱镜b的材质为近红外波段损耗较低的BK7玻璃。本申请提高了气体测量灵敏度。
其他摘要	本申请实施例涉及一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的半导体激光器(1)、激光准直系统(2)、直角棱镜a(3)、音叉式石英晶振(4)、直角棱镜b(5)、阻抗放大器(6)、控制与数据采集系统(7)以及计算机(8)；所述音叉式石英晶振的共振频率范围为20kHz‑70kHz，品质因子大于等于1000；所述直角棱镜a、直角棱镜b分别置于所述音叉式石英晶振靠近所述半导体激光器一侧和远离所述半导体激光器一侧；所述直角棱镜a的尺寸小于所述直角棱镜b；所述直角棱镜a和所述直角棱镜b的材质为近红外波段损耗较低的BK7玻璃。本申请提高了气体测量灵敏度。
主权项	一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置，其特征在于，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的半导体激光器(1)、激光准直系统(2)、直角棱镜a(3)、音叉式石英晶振(4)、直角棱镜b(5)、阻抗放大器(6)、控制与数据采集系统(7)以及计算机(8)；所述音叉式石英晶振(4)的共振频率范围为20kHz-70kHz，品质因子大于等于1000；所述直角棱镜a(3)、直角棱镜b(5)分别置于所述音叉式石英晶振(4)靠近所述半导体激光器(1)一侧和远离所述半导体激光器(1)一侧；所述直角棱镜a(3)的尺寸小于所述直角棱镜b(5)；所述直角棱镜a(3)和所述直角棱镜b(5)的材质为近红外波段损耗较低的BK7玻璃；其中，所述半导体激光器(1)输出激光经所述激光准直系统(2)后传输通过所述音叉式石英晶振(4)的叉股，气体分子吸收激光的能量后产生声波推动所述音叉式石英晶振(4)进行摆动，实现激光的第一次吸收；激光穿过所述音叉式石英晶振(4)的叉股，到达所述直角棱镜b(5)后，光路实现180°的反转，即第一次角反射；反射的激光再次穿过所述音叉式石英晶振(4)，实现激光的第二次吸收；激光穿过所述音叉式石英晶振(4)，到达所述直角棱镜a(3)后，光路再次实现180°的反转，即第二次角反射；激光在所述音叉式石英晶振(4)中循环穿过，直至功率损耗至0.1mW为止；受到声波激励后产生的压电信号传输至所述阻抗放大器(6)并由所述控制与数据采集系统(7)与所述计算机(8)进行信号解调与后处理。
申请日期	2019-02-27
专利号	CN109975241A
专利状态	申请中
申请号	CN201910144040.6
公开（公告）号	CN109975241A
IPC 分类号	G01N21/39 \| G01N21/17
专利代理人	张文平
代理机构	北京睿驰通程知识产权代理事务所(普通合伙)
文献类型	专利
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/55362
专题	半导体激光器专利数据库
作者单位	哈尔滨工业大学
推荐引用方式 GB/T 7714	马欲飞,佟瑶,何应,等. 一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法. CN109975241A[P]. 2019-07-05.

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CN109975241A.PDF（321KB）	专利		开放获取	CC BY-NC-SA	请求全文