[发明专利]一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置

权利要求书

1.一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，包括

光路模块，所述光路模块包括激光二极管，所述激光二极管的激光发射方向上依次设置激光准直镜和第一λ/2波片，以及由所述第一λ/2波片射出经过多级光路形成的隔离传输光路，以及由所述腔体模块射出经过多级光路到达所述激光二极管形成的隔离反馈光路；

腔体模块，所述腔体模块包括可使射出激光携带待测气溶胶光学特性信息的复合光谱测量腔；

所述复合光谱测量腔输出端后方设有可使激光光束一分为二的激光分束镜，一路由激光探测器接收，另一路通过所述隔离反馈光路反馈至激光二极管；

信号处理模块，所述信号处理模块包括与所述复合光谱测量腔相连的高灵敏麦克风和设置在所述复合光谱测量腔输出端后侧的激光探测器，高灵敏麦克风连接有锁相放大模块；

控制模块，所述控制模块包括依次连接的高速采集卡、显示模块和驱动模块，高速采集卡对所述激光探测器和所述锁相放大模块处理的信号进行采集，然后由所述显示模块接收处理和显示，最后通过控制所述驱动模块实现激光二极管的驱动。

2.根据权利要求1所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述的激光二级管发射激光为线偏振光，包含多个激光纵模成分，辐射光谱带宽为GHz量级，单纵模线宽为MHz量级。

3.根据权利要求1所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述的复合光谱测量腔为金属中空结构，中部为空心细腔体，两端对称分布空心粗腔体，所述复合光谱测量腔两端由输入窗口片和输出窗口片密封安装，所述复合光谱测量腔内部安装有输入高反射镜和输出高反射镜，经调节装置相向共轴安装于复合光谱测量腔内部两端。

4.根据权利要求3所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述的复合光谱测量腔中部密封安装高灵敏麦克风，所述的高灵麦克风传感部位与所述的空心细腔体连通。

5.根据权利要求3所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述的复合光谱测量腔设有保护气端口、待测气溶胶端口和混合气端口，所述保护气端口位于所述复合光谱测量腔两侧；所述待测气溶胶端口和所述混合气端口均位于所述复合光谱测量腔两侧，设于空心粗腔体中间附近位置。

6.根据权利要求3所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述的输入高反射镜和输出高反射镜镀有介质膜，高反射镜反面可90°旋转正入射线偏振光的偏振方向。

7.根据权利要求3所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述的输入窗口片和输出窗口片镀有高透膜。

8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7任意一项所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述隔离传输光路是激光依次通过偏振分束立方体、模式匹配与整形模块、第一激光反射镜和第二激光反射镜、输入窗口片和输入高反射镜形成的，来自所述激光二极管的平行偏振光经输入高反射镜后，一部分传输至所述复合光谱测量腔内，另一部分发生反射，反射光偏振方向旋转90°变成垂直偏振光，垂直偏振光原路返回至所述偏振分束立方体，发生反射后射出光路，与所述激光二极管形成光隔离，避免了光返回干扰。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7任意一项所述的一种多纵模光反馈复合光谱的气溶胶测量装置，其特征是，所述隔离反馈光路是由所述的输出高反射镜、输出窗口片、激光分束镜、第三激光反射镜、第二λ/2波片、第四激光反射镜、偏振分束立方体、第一λ/2波片、激光准直镜和激光二极管形成的；来自所述激光二极管的垂直偏振光经所述输出高反射镜反射后，偏振方向旋转90°变成水平偏振光，水平偏振光原路返回至所述偏振分束立方体，发生透射后射出光路，与所述激光二极管形成光隔离，避免了光返回干扰；来自所述复合光谱测量腔谐振选频后的输出水平偏振光，经所述激光分束镜和第三激光反射镜反射，偏振方向在第二λ/2波片发生90°旋转变成垂直偏振光，垂直偏振光经所述第四激光反射镜和所述偏振分束立方体反射后射入所述激光二极管，与所述激光二极管形成光反馈，实现激光模式锁定和线宽压窄。