[发明专利]一种双频梳产生装置及具有其的气体检测系统

说明书

本发明涉及光谱分析检测技术领域，具体涉及一种双频梳产生装置及具有其的气体检测系统。一种双频梳产生装置，包括：光源模块；光分路器，将传输至此的所述光源模块提供的光源分为两束后，分别输入至第一波导和第二波导中；第一谐振环和第二谐振环，分别靠近所述第一波导和第二波导的输入端设置，用于分别接收所述光分路器输出的两束光源；加热结构，靠近所述第一谐振环设置，用于对耦合进入所述第一谐振环中的光源进行加热；第一波导的输出端和第二波导的输出端，用于分别输出所述第一谐振环中加热后的第一光频梳和所述第二谐振环中的第二光频梳。本发明提供了一种拍频可调，使用范围广的双频梳产生装置及具有其的气体检测系统。

技术领域

本发明涉及光谱分析检测技术领域，具体涉及一种双频梳产生装置及具有其的气体检测系统。

背景技术

光谱学作为一种重要的学科技术，已广泛运用在农业、化工、军工等重要国民领域之中。由于光子与物质之间发生的相互作用，处于基态的原子或分子吸收某一特定波长的光跃迁到激发态并形成吸收光谱，由于吸收光谱包含了物质所携带的特有信息，分析这些信息可以实现对物质种类的检测。此外，在分子指纹区的红外光谱范围内吸收峰特性强，对一些分子结构变化敏感，而指纹区又落于中红外波段范围内，如H₂O、HCN、CH₄、SO₂、HCl、CH₂O、HBr、CO₂、N₂O、H₂O、NO等典型气体在3－5μm的中红外波段均具有很强的吸收峰，因此中红外光谱分析技术在研究分析一些特定气体成分方面具有重要的应用价值。

但是，传统的中红外光谱仪不仅体积大，而且精度低、反应慢，随着科技的不断发展，尤其是在危险痕量气体检测等方面的强烈需求，传统中红外光谱仪及中红外光谱分析技术需要加以改进。光频梳是具有等距时间间隔的光脉冲，由于这个特性，光频梳在光谱分析领域成为一个强有力的工具，而国内在使用光频梳进行光谱测量的技术并不多，且对于在同一台设备上如何实现更广范围的光谱测量目前还没有相关的具体方法。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的双光频梳产生的拍频不可调，使用范围受限的缺陷，从而提供一种拍频可调，使用范围广的双频梳产生装置及具有其的气体检测系统。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双频梳产生装置，包括：

光源模块；

光分路器，将传输至此的所述光源模块提供的光源分为两束后，分别输入至第一波导和第二波导中；

第一谐振环和第二谐振环，分别靠近所述第一波导和第二波导的输入端设置，用于分别接收所述光分路器输出的两束光源；

加热结构，靠近所述第一谐振环设置，用于对耦合进入所述第一谐振环中的光源进行加热；

第一波导的输出端和第二波导的输出端，用于分别输出所述第一谐振环中加热后的第一光频梳和所述第二谐振环中的第二光频梳。

所述的双频梳产生装置，所述加热结构为设置在所述第一谐振环上方或下方的环形加热器。

所述的双频梳产生装置，还包括与所述环形加热器相连的电压线。

所述的双频梳产生装置，所述电压线的输入电压为0－30V。

所述的双频梳产生装置，所述双频梳产生装置集成于硅基芯片上。

还提供了一种双频梳产生方法，包括以下步骤：

光源经分束后分别进入第一谐振环和第二谐振环进行谐振，其中，进入所述第一谐振环中的部分光源被加热后输出，进入所述第二谐振环中的另一部分光源直接输出。