[发明专利]光源封装体和用于检测气体的浓度的系统

权利要求书

1.一种用于检测气体的浓度的系统，其特征在于，包括：

光源封装体，包括：

激光器，被配置为发射中红外波段的激光；

温度控制电路，被配置为控制激光器的温度；以及

外壳，被配置为对整个光源封装体进行气密性封装，并且在外壳包围的空间中填充有已知浓度的参考气体；

驱动电路，耦接到激光器，并且被配置为向激光器提供电流驱动信号，以便控制激光器发射的激光的波长；

单光程吸收池，被配置为容纳待检测的气体，并且使激光器发射的激光能透射通过该单光程吸收池；

探测器，被配置为接收透射通过单光程吸收池的激光并且把激光的强度转换为电信号；以及

信号处理电路，被配置为接收探测器输出的电信号，并且利用该电信号计算得到待检测的气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述温度控制电路包括：

一级温度控制电路，与其上安装有所述激光器的底座接触，并且被配置为设定激光器的温度；以及

二级温度控制电路，被配置为设定外壳包围的空间的温度，以便降低激光器的周围环境温度变化对激光器的温度带来的影响。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述激光器、所述底座、所述一级温度控制电路被封装和密封在一壳体内，所述壳体被密封在所述外壳内，所述二级温度控制电路被放置在所述外壳的内壁上，所述参考气体填充在所述壳体与所述外壳之间的空间中。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光源封装体还包括准直透镜，所述准直透镜被配置为将激光器发射的激光聚焦到探测器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述准直透镜为非球面透镜。

6.根据权利要求1所述的系统，还包括：

离轴抛物面镜，被配置为将透射通过单光程吸收池的激光反射到探测器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述单光程吸收池包括楔形镀增透膜的氟化钙窗片和/或楔形镀增透膜的硒化锌窗片。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述待检测的气体包括氨气，所述激光的波长在9.04μm到9.09μm或8.889μm到8.936μm的范围内；或者所述待检测的气体包括一氧化氮，所述激光的波长在5.14μm到5.19μm的范围内。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述激光器为连续波中红外量子级联激光器。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述连续波中红外量子级联激光器包括分布反馈式连续波量子级联激光器或外腔式连续波量子级联激光器。