[实用新型]一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器

权利要求书

1.一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，包括激光器管壳、光出射组件，其特征在于：所述激光器管壳内包括N个TO激光器和同轴合光光路组件，其中N为大于等于2的自然数；

所述同轴合光光路组件包括多个滤光片，将N个TO激光器出射的激光从N个方向输入后进行合波、合束后输出至所述光出射组件；其中，每个TO激光器出射的激光具有至少一个典型波长，每个TO激光器的典型波长互不相同，且每个或几个典型波长与某一气体组分的典型吸收谱线或吸收光谱峰值相对应；

所述N个TO激光器光斑经过所述同轴合光光路组件的滤光片反射和/或透射后均入射到所述光出射组件的焦点上；

所述光出射组件将该合波、合束后的光束准直后从该同轴多波长激光器出射，该合波、合束后的光束为用于测量不同气体组分的复合光束。

2.如权利要求1所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：所述TO激光器为同轴封装的具有半导体制冷模块的激光器器件。

3.如权利要求2所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：其中一个TO激光器的主光轴与光出射组件的主光轴同轴，其余TO激光器的主光轴与光出射组件的主光轴相垂直；同轴合光光路组件位于光出射组件的主光轴上。

4.如权利要求3所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：所述光出射组件为固定在所述激光器管壳的出光口位置的准直透镜或光纤连接器或光纤。

5.如权利要求1-4中任一项所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：所述激光器管壳内包括两个TO激光器，所述同轴合光光路组件包括一个滤光片；其中一个TO激光器耦合固定在激光器管壳的出光口正对的激光器管壳一侧，另一TO激光器耦合固定在垂直于激光器管壳出光口的一侧；滤光片固定在激光器管壳内，位置于两TO激光器主光轴的交点处，且相对于两个TO激光器均是45度角。

6.如权利要求1-4中任一项所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：所述激光器管壳内包括三个TO激光器，所述同轴合光光路组件包括两个滤光片；其中第一TO激光器耦合固定在激光器管壳的出光口正对的激光器管壳一侧，第二TO激光器耦合固定在垂直于激光器管壳出光口的一侧；第一滤光片固定在激光器管壳内，位置于第一和第二TO激光器主光轴的交点处，且相对于第一和第二TO激光器均是45度角；第三TO激光器耦合固定在垂直于激光器管壳的出光口的一侧，且位于第二TO激光器的对侧；第二滤光片固定在激光器管壳内，位置于第三TO激光器和第一TO激光器主光轴的交点处，且相对于第一和第三TO激光器均是45度角；第一滤光片和第二滤光片呈八字分布。

7.如权利要求6所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：还包括第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器；其中，所述第一光隔离器固定在激光器管壳内，位于第一TO激光器和第一滤光片之间，与第一TO激光器的主光轴同轴；所述第二光隔离器固定在激光器管壳内，位于第二TO激光器和第一滤光片之间，与第二TO激光器的主光轴同轴；所述第三光隔离器固定在激光器管壳内，位于第三TO激光器和第二滤光片之间，与第三TO激光器的主光轴同轴。

8.如权利要求6所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：还包括出光隔离器；所述出光隔离器固定在激光器管壳内，位于第二滤光片和所述光出射组件之间，且与第一TO激光器的主光轴同轴。

9.如权利要求8所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：所述滤光片采用双面镀膜制作，其第一表面镀有第一膜层，其第二表面镀有第二膜层；其中，第一膜层为AR增透膜，该AR增透膜为针对第一波长的增强透射膜，该第一波长对应第一被测气体的某一典型吸收光谱的中心波长；其中，第二膜层为窄带全反膜，该窄带全反膜为针对第二波长的全反射膜，该第二波长对应第二被测气体的某一典型吸收光谱的中心波长。

10.如权利要求8所述的一种多组分气体实时检测同轴多波长激光器，其特征在于：所述第一、第二、第三TO激光器还分别对应设置有第一、第二、第三TO探测器，所述第一、第二、第三TO探测器内充有对应的被测气体，通过所述第一、第二、第三TO探测器检测第一、第二、第三TO激光器出射光束的中心波长变化，并以此分别控制第一、第二、第三TO激光器的温度以进而使其出射光束的中心波长保持稳定。