[发明专利]一种含有单、多模光纤复合准直器的耐高温气体吸收池

说明书

本发明公开了一种含有单、多模光纤复合准直器的耐高温气体吸收池，包括气体吸收池壳体、光纤准直器和反射镜，光纤准直器被固定在吸收池壳体内一端，反射镜与光纤准直器水平相对被固定在吸收池壳体内另一端，其中，所述光纤准直器包括一个单模光纤，环绕单模光纤紧贴单模光纤设置有多根多模光纤，激光由单模光纤入射，入射的激光通过反射镜多模光纤出射。本发明省去一个环形器，而且多模光纤接收光不限于垂直端面平行入射，光路调节简单，方便集成，且受反射镜角度微小形变影响较小。与准直器‑探测器直接对射组成的吸收池相比，本发明接触待测环境的器件为全光学器件，本质安全。

技术领域

本发明涉及一种含有单、多模光纤复合准直器的耐高温气体吸收池。

背景技术

随着国家对大气污染的越发重视，各电厂、化工厂等排出的高温烟气不仅要严格控制有毒有害气体的排放量，还要严格控制烟气中的水汽含量，以防止在烟囱生成危害自然环境的酸性物质。激光气体传感器以其高精度、无交叉干扰等优势，现已被这些领域广泛接受。但是激光气体传感的优势，受前端气体吸收池限制，并不能充分体现，如：在烟气温度达到250℃以上时，反射镜固定角度受胶的形变影响，造成回光角度变化，即使有光束能够传回至准直器，由于不垂直端面，导致光信号不能沿单模光纤传回主机，造成设备失效。

现有广泛使用的气体传感吸收池结构对射镜的角度要求十分高，不仅调节光路困难，在使用过程中受温度影响引起的微小角度变化都会为信号传输带来十分大的损耗。

发明内容

本发明的目的是提出一种含有单、多模光纤复合准直器的耐高温气体吸收池，准直器尾纤为单、多模光纤耦合光缆，有单、多模两个连接接头，此准直器兼具环形器作用，且对接收光的入射角度要求较宽泛。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种含有单、多模光纤复合准直器的耐高温气体吸收池，包括气体吸收池壳体、光纤准直器和反射镜，光纤准直器被固定在吸收池壳体内一端，反射镜与光纤准直器水平相对被固定在吸收池壳体内另一端，其中，所述光纤准直器包括一个单模光纤，环绕单模光纤紧贴单模光纤设置有多根多模光纤，激光由单模光纤入射，入射的激光通过反射镜经多模光纤出射。

方案进一步是：所述多根多模光纤通过橡胶包覆层包裹住单模光纤，在包覆层外设置有保护套管。

方案进一步是：所述反射镜和准直器与吸收池壳体采用激光焊接固定。

与已有技术相比，本发明省去一个环形器，而且多模光纤接收光不限于垂直端面平行入射，光路调节简单，方便集成，且受反射镜角度微小形变影响较小。与准直器-探测器直接对射组成的吸收池相比，本发明接触待测环境的器件为全光学器件，本质安全。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1为发明结构示意图；

图2为本发明单、多模光纤复合准直器断面示意图。

具体实施方式

一种含有单、多模光纤复合准直器的耐高温气体吸收池，如图1和图2所示，包括气体吸收池壳体1、光纤准直器2和反射镜3，光纤准直器被固定在吸收池壳体内一端，反射镜与光纤准直器水平相对被固定在吸收池壳体内另一端，其中，所述光纤准直器包括有光信号传导光纤201，传导光纤201被封装在一个定位罩202中，在定位罩的前端设置有准直镜203，传导光纤有两种光纤，分别是单模光纤201-1和多模光纤201-2，如图2所示，单模光纤是一根，多模光纤是多根，多根模光纤环绕单模光纤并紧贴设置，激光由单模光纤入射，入射的激光通过反射镜经多模光纤出射。

其中：所述多根多模光纤可以是4根、5根、6根、7根或8根，根据需要设置，如图2所示，多根多模光纤通过注塑和硫化橡胶包覆层201-3包裹住单模光纤，在包覆层外设置有塑料或橡胶保护套管201-4。

本实施例吸收池所用准直器尾纤为单、多模光纤耦合光缆，激光由单模光纤入射，多模光纤出射。反射镜、准直器与吸收池壳体采用激光焊接固定，由于多模光纤接收光的角度只受限于数值孔径，不限必须垂直端面平行入射，因此，本发明对温度引起的各器件角度形变，能够有更大的容忍度，可用于高温环境，可靠性更高。