[发明专利]一种基于光路多次反射的光声气体探测装置

摘要

本发明公开了一种基于光路多次反射的光声气体探测装置，在光声池两端架设两个高反射率凹面镜，其中一个高反射率凹面镜上开小孔。被调制的激光，通过开设的小孔，然后通过光声池，打到另一个高反射率凹面镜上。通过调节光路，使光在两个高反射率凹面镜间来回多次反射，以此来提高探测信号的强度，从而提高探测的灵敏度。信号通过处理，根据信号的值来反演探测气体的浓度。为实现高灵敏度的气体探测提供技术手段。

主权项

一种基于光路多次反射的光声气体探测装置，其特征在于：包括激光器(1)、信号发生器(2)、信号处理系统(3)、锁相放大器(4)、前置放大器(5)、光电强度调制器(6)、准直头(7)、开孔高反射率凹面镜(8)、光声池(9)、微音器(10)、高反射率凹面镜(11)和开孔(12)；信号发生器(3)产生的调制信号，送入到光电强度调制器(6)，光电强度调制器(6)根据接收到的信号，来给激光器(1)加载相应的电流控制、温度控制，使激光器(1)被调制，从而产生光强被调制的光，将产生的光通过光纤接到准直头(7)，调节准直头(7)的高度与角度使光通过开孔(12)，并通过光声池(9)打到高反射率凹面镜(11)，使光在两个镜面间形成Herriott型多次反射，以此来提高信号强度，光声池内被测气体分子吸收光辐射从分子振动基态跃迁至振动激发态，随后通过快速的弛豫过程以非辐射方式回到基态，引起气体温度变化，进而引起压强变化，产生声音信号，用微音器(10)来探测产生的声音信号，并转化成相应的电信号，电信号传入前置放大器(5)进行放大，放大后的电信号进入锁相放大器(4)，将信号发生器(3)的信号传入锁相放大器(4)作为参考信号，用锁相放大器(4)对输入的电信号进行处理，锁相放大器(4)输出端与信号处理系统(3)相连，最终显示出探测的信号。