[发明专利]一种基于双焦透镜的CARS光谱测温实验装置

摘要

一种基于双焦透镜的CARS光谱测温实验装置，它属于火焰温度监测领域。本发明为了解决光在普通透镜中传播只能监控一个位置的温度的问题。本发明具体包括：飞秒激光器、第一分束片、第一反射镜到第十五反射镜、第二分束片、光学参量放大器、第一时间延迟装置、第二时间延时装置、第三分束片、第四分束片、第一双焦透镜、火焰发生装置、第一光阑、凹面镜、第一透镜、第二光阑、第二透镜、第三透镜、第一光纤耦合器件、第二光纤耦合器件、第一光纤、第二光纤、第一光谱仪、第二光谱仪、第一CCD阵列探测器、第二CCD阵列探测器、计算机。本发明适用于火焰的温度监测。

主权项

1.一种基于双焦透镜的CARS光谱测温装置，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)，第三分束片(11)，第五反射镜(12)，第六反射镜(13)，第四分束片(14)，第七反射镜(15)，第一双焦透镜(16)，火焰发生装置(17)，第一光阑(18)，凹面镜(19)，第一透镜(20)，第二光阑(21)，第八反射镜(22)，第九反射镜(23)，第十反射镜(24)，第十一反射镜(25)，第十二反射镜(26)，第十三反射镜(27)，第十四反射镜(28)，第十五反射镜(29)，第二透镜(30)，第三透镜(31)，第一光纤耦合器件(32)，第二光纤耦合器件(33)，第一光纤(34)，第二光纤(35)，第一光谱仪(36)，第二光谱仪(37)，第一CCD阵列探测器(38)，第二CCD阵列探测器(39)，计算机(40)；飞秒激光器(1)出射的激光，经过第一分束片(2)分成两束，分别为A和B；其中一束A经过第一反射镜(3)反射到达光学参量放大器(8)，进入第一时间延迟装置(9)，再经过第四反射镜(7)反射到达第一双焦透镜(16)；另一束B经过第二反射镜(4)和第三反射镜(5)反射到达第二分束片(6)，被分成两束，分别为C和D，其中一束C经过第二时间延时装置(10)，到达第三分束片(11)被分成两束，分别为E和F，其中一束E反射到达第一双焦透镜(16)，另一束F经过第五反射镜(12)反射到达第一双焦透镜(16)；另一束D经过第七反射镜(15)反射到第四分束片(14)分成两束，分别为G和H，其中一束G经过第六反射镜(13)反射到达第一双焦透镜(16)，另一束H直接反射到达第一双焦透镜(16)；五束光束受到第一双焦透镜(16)的聚焦作用，经火焰发生装置(17)分别聚焦在第一光阑(18)和第二光阑(21)上，同时在第一光阑(18)和第二光阑(21)位置产生两个CARS信号；其中一束在第一光阑(18)上产生CARS信号光束经过凹面镜(19)转化为平行光，分别经过第十二反射镜(26)、第十三反射镜(27)、第十四反射镜(28)和第十五反射镜(29)反射到达第二透镜(30)，聚焦到第一光纤耦合器件(32)中，通过第一光纤(34)接入到第一光谱仪(36)，再经过第一CCD阵列探测器(38)；另一束在第二光阑(21)上产生CARS信号光束经过第一透镜(20)转化为平行光，分别经过第八反射镜(22)、第九反射镜(23)、第十反射镜(24)和第十一反射镜(25)反射到达第三透镜(31)，聚焦到第二光纤耦合器件(33)中，通过第二光纤(35)接入到第二光谱仪(37)，再经过第二CCD阵列探测器(39)；最终由计算机(40)进行处理和测量；其中第一时间延迟装置(9)、第二时间延时装置(10)、第一CCD阵列探测器(38)和第二CCD阵列探测器(39)电连计算机(40)。