[发明专利]一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置

权利要求书

1.一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于它包括：飞秒激光器(1)、第一分束片(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、第三反射镜(5)、第二分束片(6)、第四反射镜(7)、光学参量放大器(8)、第一时间延迟装置(9)、第二时间延时装置(10)、第五反射镜(11)、第六反射镜(12)、第七反射镜(13)、第一可移动菲涅尔透镜(14)、火焰发生装置(15)、第二可移动菲涅尔透镜(16)、光阑(17)、第八反射镜(18)、第九反射镜(19)、透镜(20)、光纤耦合器件(21)、光纤(22)、光谱仪(23)、CCD阵列探测器(24)、计算机(25)；

飞秒激光器(1)出射的激光，经过第一分束片(2)分成两束，其中一束经过第一反射镜(3)反射到达光学参量放大器(8)，在保证一定功率输出的情况下，进入第一时间延迟装置(9)，经过反射到达第一可移动菲涅尔透镜(14)；另一束经过第二反射镜(4)和第三反射镜(5)到达第二分束片(6)，被分成两束，其中一束经过第七反射镜(13)和第六反射镜(12)到达第一可移动菲涅尔透镜(14)，另一束经过第二时间延时装置(10)以及第五反射镜(11)反射到达第一可移菲涅尔动透镜(14)；三束光束受到第一可移动菲涅尔透镜(14)的聚焦作用，聚焦在火焰发生装置(15)产生的火焰上的一点，产生CARS信号；CARS信号及三束光束经过第二可移动菲涅尔透镜(16)，转化为平行光，CARS信号通过光阑(17)选取出来，经过第八反射镜(18)和第九反射镜(19)两次反射，到达透镜(20)，从而被聚焦到光纤耦合器件(21)中，通过光纤(22)接入到光谱仪(23)上，经过CCD阵列探测器(24)后，由计算机(25)进行处理；其中第一延时装置(9)、第二延时装置(10)、第一可移动菲涅尔透镜(14)以及第二可移动菲涅尔透镜(16)连接计算机(25)。

2.如权利要求1所述的一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于所述的第一分束片(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、第三反射镜(5)、第二分束片(6)、第四反射镜(7)、第五反射镜(11)、第六反射镜(12)、第七反射镜(13)、第八反射镜(18)和第九反射镜(19)与光束方向成45度角。

3.如权利要求1或2所述的一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于所述的飞秒激光器(1)为掺钛蓝宝石飞秒激光器。

4.如权利要求3所述的一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于所述的掺钛蓝宝石飞秒激光器输出脉宽约40fs，中心波长800nm。

5.如权利要求4所述的一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于所述的光学参量放大器(8)，选择TOPAS-800-fs-VIS中的SHS配置。

6.如权利要求4所述的一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于所述的光谱仪(23)采用Ocean生产的HR4000CG-CN-NIR型号光谱仪，能探测200-1100nm波长范围的信号。

7.如权利要求4所述的一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于所述的CCD阵列探测器(24)采用的是Toshiba生产的TCD1304AP线性CCD阵列。