[发明专利]一种宽带CARS 探测1Δ氧装置及其使用方法

摘要

一种宽带CARS探测1Δ氧装置及其使用方法，包含一个脉冲激光器和宽带染料激光器，脉冲激光器输出的泵浦激光经分束镜后一部分入射到染料激光器产生宽带染料激光，另一部分泵浦激光经全反镜和二相色镜后与宽带染料激光合束，随后经光腔透光孔聚焦在光腔内部，在光腔内发生四波混频产生相干反斯托克斯（CARS）光，CARS光经低通滤波片后由波长分析仪接收采集。该装置采用宽带染料激光器，可同时得到基态氧和delta氧的CARS光谱信号，因此可根据两者的反斯托克斯光信号强度比，确定delta氧的含量。采用宽带染料激光器的配置还可以实现对一种或一类具有相似拉曼活性的气体快速在线检测，提高检测效率。

主权项

一种宽带CARS探测1Δ氧装置，主要由一个脉冲激光器（1）、宽带染料激光器（3）、分束镜（2）、第一全反镜（4）和第二全反镜（5）、二相色镜（6）、聚焦透镜（7）、光腔（9）、第一低通滤波片（10）和波长分析仪（12）组成，其特征在于：所述光腔（9）为中空腔体，光腔（9）上的两相对侧分别开设透光孔（8），透光孔（8）用高透镜密封；光腔（9）壁面上设有进气口和出气口；所述脉冲激光器（1）的出光口外侧由近及远依次放置分束镜（2）和宽带染料激光器（3），从脉冲激光器（1）发出的光经分束镜（2）后分为主光和侧光，主光和侧光所走过的路线分别称为主光路和侧光路；所述主光进入宽带染料激光器（3）入光口后，从宽带染料激光器（3）的出光口发出染料光，染料光走过的路线称为染料光路；所述二相色镜（6）、聚焦透镜（7）、光腔（9）、第一低通滤波片（10）和波长分析仪（12）距离宽带染料激光器（3）由近及远依次设置在染料光路上；染料光透过二相色镜（6）、聚焦透镜（7）、光腔（9）上的两个透光孔（8）上的高透镜、第一低通滤波片（10）后进入到波长分析仪（12）的入光口；所述侧光路上设置有第一全反镜（4）和第二全反镜（5），第一全反镜（4）和第二全反镜（5）放置在宽带染料激光器（3）的旁边，并置于主光路和染料光路外；侧光经第一全反镜（4）和第二全反镜（5）反射后，照射到二相色镜（6）靠近聚焦透镜（7）一侧上，经二相色镜（6）反射后，与染料光重合；所述聚焦透镜（7）的靠近光腔（9）一侧的焦点落于光腔（9）内部，所述聚焦透镜（7）的两个焦点的连线与染料光路重合。