[实用新型]一种应用于CEMS的返回形气室装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学气室领域，尤其涉及一种应用于CEMS的返回形气室装置。

背景技术

应用于吸收型光纤气体传感器的气室根据光束在气室中的传播路径大致可以分为两类：一类是单光路气室，一类是多光路气室。

吸收气室的基本工作原理：如果光源光谱覆盖一个或多个气体的吸收线，则光通过待测气体时就会发生衰减，输入光强Ii，输出光强I₀和气体的浓度C之间满足比尔-朗伯定理，即：Io＝I_ie^-LCK。

L表示气体的厚度，即光辐射经过吸收气体的路程，现有的设备为两透镜之间的间距，K表示待测吸收系数。

通过检测Ii和I₀便可得到待测气体的浓度。由上式可知，光束与气体的作用长度是决定光纤气体传感器的灵敏度的一个重要因素，传感长度越长灵敏度越高，因此在设计中应尽量增加传感长度，同时考虑减小体积。

单光路吸收气室也称透射型吸收气室。在单光路气室中，经过准直的光束只在气室中经过一次。因此，传感长度即为气室中容纳气体的长度，这种常规的透射型气室一般为圆柱体。它由一组输入透镜、气室腔和一组输出透镜组成，从输入光纤出射的光，经输入透镜准直，变为平行光，穿过气室，再由透镜耦合到输出光纤中。气室的长度可从几厘米到几米，视需求而定。这种气室结构简单，但尺寸较大。而多光路气室又称反射式气室，一般由两块或多块平面或凹面反射镜组成，利用反射镜使光路在气室中经过多次反射，从而达到增加有效传感长度的目的。这种气室光路调试较复杂。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种应用于CEMS的返回形气室装置，以解决现有技术的气室调试复杂，尺寸较大的问题。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种应用于CEMS的返回形气室装置，包括有气室、入射光纤、出射光纤，所述入射光纤一端、出射光纤一端分别一一对应接入气室两端，其特征在于：所述入射光纤另一端、出射光纤另一端分别为Y形结构，且入射光纤Y形光纤端的一个分支、出射光纤Y形光纤端的一个分支彼此通过光纤连接。

所述的一种应用于CEMS的返回形气室装置，其特征在于：所述出射光纤Y形光纤端的分光比例根据公式确定，式中a为分配系数，η为衰减系数，I₀为入射光强，I为出射光强。

本实用新型的优点是：

本实用新型采用了特殊分配比的Y形光纤，将经出射光纤的光按照一定的分光比例耦合到入射光纤。提供了一种结构简单、调试方便、低成本的长光程气室。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示。一种应用于CEMS中的返回形气室装置，包括有入射光纤2、出射光纤4、气室3。首先，组装单个气室，通过检测其透过率的方法，调校到最佳状态。

其次，将出射光纤Y形光纤端一个分支D与入射光纤Y形光纤端一个分支B相连。

工作时，光源1发出宽带光谱，经过入射光纤2的Y形光纤端一个分支A耦合到气室3。光通过气室3，被通入气室3内的待测气体吸收，汇聚到出射光纤4，按一定的分配比例分配给出射光纤Y形光纤端两个分支C和D。分支D的光重新经过分支B.返回气室，再次被通入气室3内的待测气体吸收，汇聚到出射光纤4，这种过程不断进行，最终出射光到达光谱检测仪器被检测。

经出射光纤的光按照一定的分光比例耦合到入射光纤分支B，分光比例根据公式确定，其中a为分配系数，η为衰减系数，I₀为入射光强，I为出射光强。