[发明专利]一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置

说明书

本发明公开了一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置，包括高精密度腔、被检测气体室、拉曼光场收集部件、光电探测器和用于收集和分析拉曼信号的分析单元。本发明的一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置，采用有源激光谐振腔机理，行波光场与被检测气体分子相互作用使被检测区域光场具有较好的均匀特性，增强检测的可靠性和抗干扰能力，有源光场双向传播过程中可以在两个方向与被检测气体分子相互作用，腔内光场光子密度高，双向作用进一步增加相互作用效应，提高了气体拉曼信号，实现了腔增强型气体拉曼检测，还可以进一步显著提高气体拉曼效应，实现高灵敏度的气体拉曼检测，维护带来更好的使用前景。

技术领域

本发明涉及气体检测领域，特别涉及一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，人们对生态环境的保护意识逐渐提升，使得气体浓度检测的应用价值日益增强，对生产和生活环境中的气体浓度进行检测对于人民生命财产安全、国家经济发展和自然环境保护都有着重要的意义，为了便于人们检测气体浓度，人们发明了一些气体拉曼检测装置；

现有的气体拉曼检测装置在使用时存在一定的弊端，现有的气体拉曼检测装置检测时会出现光场驻波节点的情况，检测的抗干扰能力差，检测不准确，无法满足人们的要求，为此，我们提出一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置，包括高精密度腔、被检测气体室、拉曼光场收集部件、光电探测器和用于收集和分析拉曼信号的分析单元，所述被检测气体室位于高精密度腔的内部，所述拉曼光场收集部件位于被检测气体室的一侧，所述光电探测器安装在拉曼光场收集部件上，所述拉曼信息分析单元位于光电探测器的一侧，所述光电探测器通过导线与拉曼信息分析单元连接。

优选的，所述高精密度腔包括激光增益部件和一号高反射腔镜、二号高反射腔镜、三号高反射腔镜和四号高反射腔镜，所述激光增益部件位于一号高反射腔镜和二号高反射腔镜之间。

优选的，所述二号高反射腔镜和三号高反射腔镜之间设置有调节光场模式的激光模式调节器件。

优选的，所述被检测气体室位于三号高反射腔镜和四号高反射腔镜之间。

优选的，所述激光增益部件采用高压氦氖腔中的一种，所述激光增益部件产生波长为632.8nm的激光。

与现有技术相比，本发明提供了一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置，具有如下有益效果：

1、本发明采用有源激光谐振腔机理，光场在激光谐振腔中可以进行双向的行波传播，原理上避免了光场驻波节点的出现，行波光场与被检测气体分子相互作用使被检测区域光场具有较好的均匀特性，增强检测的可靠性和抗干扰能力；

2、本发明记载的结构使用时有源光场双向传播过程中可以在两个方向与被检测气体分子相互作用，腔内光场光子密度高，双向作用进一步增加相互作用效应，本质上提高了气体拉曼信号，实现了腔增强型气体拉曼检测；

3、本发明的光路中设置有激光模式调节器件，可以对行波光场进行光场模式调控，光场与被检测气体分子相互作用过程中，光场模式不用则作用效果不同，通过改变和优化光场模式，可以进一步显著提高气体拉曼效应，实现高灵敏度的气体拉曼检测，而且整个有源腔行波场增强气体拉曼检测装置的结构简单，操作比较方便，较为实用。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

附图说明

图1为本发明一种有源腔行波场增强气体拉曼检测装置的整体结构示意图。