[发明专利]一种数字化氧化亚氮气体探测系统

权利要求书

1.一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，包括信号发生模块、光学多通池模块、第二激光器与信号接收模块；

其中，所述信号发生模块包括信号控制器和ICL激光器，所述信号控制器基于LabVIEW软件编写，用于控制所述ICL激光器产生半调制信号，其左半边产生三角波信号叠加高频正弦信号，右半边产生三角波信号；

所述光学多通池模块包括可翻转镜、第一平面反射镜、第一镀膜凸透镜与吸收池；

所述第二激光器设置在可翻转镜中相对ICL激光器入射光路的背面一侧，所述第二激光器发出光线透过所述可翻转镜后与所述ICL激光器的光路重合；

所述信号接收模块包括聚光镜、激光探测器和数据采集模块。

2.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述可翻转镜为平面反射镜，所述吸收池为密封的腔体，所述腔体内包括至少一对相互平行的腔壁，所述腔壁的两端分别为第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和第二反射面上分别设置有相互对称的第一平凹镜和第二平凹镜；

所述第一平凹镜和第二平凹镜的凹面向内；所述吸收池中第一平凹镜上设置有光线出入口；所述吸收池中未安装第一平凹镜或第二平凹镜的其余腔壁上还分别设置气体入口和气体出口；

所述可翻转镜位于吸收池上方远离光线出入口的一侧；所述第一平面反射镜与第二平面反射镜位于靠近光线出入口的一侧；所述第一平面反射镜、第二平面反射镜和第一镀膜凸透镜中的光线出入口三者的位置按照三角形分布。

3.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述聚光镜位于激光探测器前端，其用于接收第二反射镜反射出的光信号，并将光信号聚焦到所述激光探测器上，所述激光探测器用于对接收的光信号进行光电转换；

所述数据采集模块为基于LabVIEW的软件数字锁相放大器，其第n次谐波信号可以表示为:

式中，I(t)为调制强度，LPF为低通滤波器，基于LabVIEW的软件数字锁相放大器主要由一个乘法器、一个低通滤波器和一个可选的锁相环组成。

4.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述光学多通池模块中第一平凹镜、第二平凹镜、第一平面反射镜和第二平面反射镜的位置固定。

5.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述第二激光器为产生波长为650nm的激光器，所述第二激光器发出的光线在吸收池内经过182次反射后的有效程长达到100m。

6.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述通过翻转平面镜调节，ICL激光器产生的激光与第二激光器产生的650nm激光重合后，在池中经过182次反射后的有效程长达到100m。

7.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述吸收池的气体入口处设置有气体干燥装置。

8.根据权利要求1所述的一种数字化氧化亚氮气体探测系统，其特征在于，所述吸收池中还设置有压力控制器，所述压力控制器用于检测并控制吸收池内的气压；所述压力控制器设置在吸收池中不对光路产生干扰的位置上。