[发明专利]一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置

摘要

一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，涉及对火焰一维扫描测温的装置，尤其涉及一种基于CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置。本发明为了解决现有的CARS光谱法测量火焰温度存在信噪比低以及光在凸透镜中传播会发生部分光线强度衰减的问题。本发明的装置包括：飞秒激光器、分束片、反射镜、光学参量放大器、时间延迟装置、可移动菲涅尔透镜、火焰发生装置、光阑、透镜、光纤耦合器件、光纤、光谱仪、CCD阵列探测器和计算机；本发明解决了现有的CARS光谱法测量火焰温度存在信噪比低以及光在凸透镜中传播会发生部分光线强度衰减的问题。本发明适用于高温火焰的温度监测领域。

主权项

一种基于菲涅耳透镜和CARS光谱对火焰一维扫描测温的装置，其特征在于它包括：飞秒激光器(1)、第一分束片(2)、第一反射镜(3)、第二反射镜(4)、第三反射镜(5)、第二分束片(6)、第四反射镜(7)、光学参量放大器(8)、第一时间延迟装置(9)、第二时间延时装置(10)、第五反射镜(11)、第六反射镜(12)、第七反射镜(13)、第一可移动菲涅尔透镜(14)、火焰发生装置(15)、第二可移动菲涅尔透镜(16)、光阑(17)、第八反射镜(18)、第九反射镜(19)、透镜(20)、光纤耦合器件(21)、光纤(22)、光谱仪(23)、CCD阵列探测器(24)、计算机(25)；飞秒激光器(1)出射的激光，经过第一分束片(2)分成两束，其中一束经过第一反射镜(3)反射到达光学参量放大器(8)，在保证一定功率输出的情况下，进入第一时间延迟装置(9)，经过反射到达第一可移动菲涅尔透镜(14)；另一束经过第二反射镜(4)和第三反射镜(5)到达第二分束片(6)，被分成两束，其中一束经过第七反射镜(13)和第六反射镜(12)到达第一可移动菲涅尔透镜(14)，另一束经过第二时间延时装置(10)以及第五反射镜(11)反射到达第一可移菲涅尔动透镜(14)；三束光束受到第一可移动菲涅尔透镜(14)的聚焦作用，聚焦在火焰发生装置(15)产生的火焰上的一点，产生CARS信号；CARS信号及三束光束经过第二可移动菲涅尔透镜(16)，转化为平行光，CARS信号通过光阑(17)选取出来，经过第八反射镜(18)和第九反射镜(19)两次反射，到达透镜(20)，从而被聚焦到光纤耦合器件(21)中，通过光纤(22)接入到光谱仪(23)上，经过CCD阵列探测器(24)后，由计算机(25)进行处理；其中第一延时装置(9)、第二延时装置(10)、第一可移动菲涅尔透镜(14)以及第二可移动菲涅尔透镜(16)连接计算机(25)。