[发明专利]一种交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置及方法

权利要求书

1.一种交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：包括第一测试区和第二测试区这两个隔离腔室，分别交替作为水体样品测试区和空气对比测试区；

所述第一测试区中设有分束器(2)、第一全反射镜(51)、第一光开关(31)、第二全反射镜(52)、第二光开关(32)；

所述第二测试区中设有第三全反射镜(53)、合束器(6)、第四全反射镜(54)；

所述第一测试区外的激光器(1)发射激光束穿过第一测试区腔室壁的第一透明玻璃窗口(41)进入第一测试区，经过分束器(2)分成两束的功率相同的激光，一束激光经传输距离L₂后在第一全反射镜(51)界面全反射，经过第一光开关(31)，穿过中间隔板的第二透明玻璃窗口(42)，进入第二测试区，然后在第三全反射镜(53)界面全反射后，传输距离L₁后，穿过合束器(6)，再穿过第二测试区腔室壁的第四透明玻璃窗口(44)，被第二测试区外的探测器(7)接收，构成第一传输光路；

分束器(2)的另一束激光在第一测试区中传输距离L₁后，在第二全反射镜(52)界面全反射，经过第二光开关(32)后，穿过第一测试区腔室壁的第三透明玻璃窗口(43)进入第二测试区，经过第四全反射镜(54)界面全反射后，经传输距离L₂后穿过合束器(6)，再穿过第二测试区腔室壁的第四透明玻璃窗口(44)，被第二测试区外的探测器(7)接收，构成第二传输光路。

2.如权利要求1所述的交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述传输距离L₁大于传输距离L₂。

3.如权利要求1所述的交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述第一全反射镜(51)、第二全反射镜(52)、第三全反射镜(53)、第四全反射镜(54)中的任一采用等腰直角棱镜。

4.如权利要求1所述的交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述第一测试区中分束器(2)与第二全反射镜(52)之间、所述第二测试区中第三全反射镜(53)与合束器(6)之间采用全反射阵列结构，形成对光路的多次180°反向，两者延长后的传输距离L₁仍保持相等。

5.如权利要求1所述的交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置，其特征在于：

所述第一光开关(31)和第二光开关(32)，关断状态下阻断光通过，并且同一时间只有一个光开关处于开通状态。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的交换等臂对比式水体光学衰减系数测量装置的测量方法，其中包括如下步骤：

第一测试区和第二测试区交替作为水体样品测试区和空气对比测试区，分别测量第一传输光路和第二传输光路下，各自被探测器(7)接收的光功率；

对比第一传输光路和第二传输光路的探测器接收光功率，结合实际的水体和空气对比区域长度△L＝丨L₁-L₂丨，计算水体样品的光学衰减系数值。