[发明专利]一种谐振腔内石英音叉气体检测装置

权利要求书

1.一种谐振腔内石英音叉气体检测装置，其特征在于：包括谐振腔(1)、吸收腔(2)、泵浦光源(1-1)、聚焦透镜(1-2)、石英音叉探测器(3)、调制器(4)、信号放大单元(5)和主机(6)，其中：

内部泵浦激发的激光在所述谐振腔(1)内振荡，以该激光作为检测光(A)；所述吸收腔(2)与谐振腔(1)分体设置，吸收腔(2)为留有气口(2-1)的密封腔体，位于检测光(A)光路中，所述调制器(4)在检测光(A)光路中置于吸收腔(2)前端；

所述吸收腔(2)位于谐振腔(1)内，吸收腔(2)两端分别设置透光的前窗口镜(W1)和后窗口镜(W2)，振荡的检测光(A)经前窗口镜(W1)和后窗口镜(W2)入射吸收腔(2)；所述谐振腔(1)内包括钛宝石晶体(1-3)，所述泵浦光源(1-1)发出的泵浦光(P)经聚焦透镜(1-2)入射所述钛宝石晶体(1-3)，钛宝石晶体(1-3)在谐振腔(1)内出射激光，该激光为所述检测光(A)；所述谐振腔(1)为四镜Z型折叠腔，第一反射镜(M1)和输出镜(M4)分别设置在谐振腔(1)的两端，中段设置转折光路的第二反射镜(M2)和第三反射镜(M3)；所述钛宝石晶体(1-3)位于所述第二反射镜(M2)和第三反射镜(M3)之间，泵浦光(P)透过第二反射镜(M2)入射至钛宝石晶体(1-3)；所述吸收腔(2)位于第三反射镜(M3)和输出镜(M4)之间；

所述石英音叉探测器(3)位于吸收腔(2)内，包括共振管(3-1)和石英音叉(3-2)；共振管(3-1)轴线与所述检测光(A)光路同轴，共振管(3-1)下部有一个开口槽(311)；石英音叉(3-2)位于所述开口槽(311)处，其两个振臂(321)分置于共振管(3-1)轴线两侧，振臂(321)平面与共振管(3-1)轴线平行；

所述石英音叉(3-2)信号输出端连接信号放大单元(5)，信号放大单元(5)连接主机(6)进行数据采集处理。

2.根据权利要求1所述的谐振腔内石英音叉气体检测装置，其特征在于：所述第二反射镜(M2)和第三反射镜(M3)为曲率半径相同的凹面镜。

3.根据权利要求1所述的谐振腔内石英音叉气体检测装置，其特征在于：谐振腔(1)内还设置有成布鲁斯特角的棱镜对(1-4)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的谐振腔内石英音叉气体检测装置，其特征在于：所述信号放大单元(5)由前置放大器(5-1)和锁相放大器(5-2)组成，石英音叉(3-2)信号输出端连接前置放大器(5-1)，锁相放大器(5-2)同时连接调制器(4)、主机(6)和前置放大器(5-1)。

5.根据权利要求1至3任一项所述的谐振腔内石英音叉气体检测装置，其特征在于：所述调制器(4)为电光调制器、声光调制器或磁光调制器。