[发明专利]一种海底可燃冰探测仪及其探测方法

摘要

本发明公开的一种海底可燃冰探测仪，包括光纤a和光纤b，光纤a一端设置有通光口a，光纤a另一端连接扩束器，光纤b一端连接激光器，光纤b另一端连接有通光口b；还包括外壳，外壳顶部设置视场光阑，外壳内自上而下依次设置菲涅尔透镜、干涉滤光片、成像镜头及CCD相机。本发明的探测方法具体步骤如下：步骤1、获得海底的目标信息，步骤2、从步骤在CCD相机上得到成像干涉条纹中选择两条谱线，在CCD相机分别测出光谱的光强，并从HITRAN合成光谱数据库获取谱线相对强度S；步骤3、根据经步骤2获得的光强、谱线相对强度S计算可燃冰的温度、压强及分子数密度，即可燃冰的特征参数。对海底可燃冰探测拥有更高频率，更精准位置判定。

主权项

1.一种海底可燃冰探测仪的探测方法，采用海底可燃冰探测仪，包括光纤a(1)和光纤b(2)，所述光纤a(1)一端设置有通光口a(3)，所述光纤a(1)另一端连接有扩束器(4)，所述光纤b(2)一端连接有激光器(5)，所述光纤b(2)另一端连接有通光口b(12)；还包括外壳(6)，所述外壳(6)顶部设置有视场光阑(7)，所述外壳(6)内自上而下依次设置有菲涅尔透镜(8)、干涉滤光片(9)、成像镜头(10)以及CCD相机(11)；所述扩束器(4)的位置与视场光阑(7)相对；还包括有光学平台(13)，所述激光器(5)和CCD相机(11)均固定在光学平台(13)上；所述视场光阑(7)与菲涅尔透镜(8)之间的距离为两者的焦距之和，所述菲涅尔透镜(8)与干涉滤光片(9)之间的距离为两者的焦距之和，所述干涉滤光片(9)与成像镜头(10)之间的距离为两者的焦距之和；所述干涉滤光片(9)为FPI滤光片，带宽为6nm，其特征在于，具体包括以下步骤：/n步骤1、获得海底的目标信息，/n将光纤a(1)连接有通光口a(3)的一端伸入海底，将光纤b(2)连接有通光口b(12)的一端伸入海底，通光口a(3)位于通光口b(12)上方10cm～20cm处，并且通光口a(3)扩口端的边缘与光纤b(2)相接触，激光器(5)通过光纤b(2)将激光引入海底照射目标，通光口a(3)将通光口b(12)在海底激发出可燃冰的光收集，并通过光纤a(1)传输至扩束器(4)，再依次经过视场光阑(7)、菲涅尔透镜(8)、干涉滤光片(9)之后，以中心波长为1650.8nm的10条洛伦兹线型的光谱线透过干涉滤光片(9)进入成像镜头(10)，然后在CCD相机(11)的靶面上成像，在CCD相机(11)上得到目标信息的成像干涉条纹，探测目标为可燃冰；/n步骤2、根据步骤1在CCD相机(11)测出的10条振转谱线的强度I(λ)，从HITRAN合成光谱数据库获取对应的谱线相对强度S；/n步骤3、根据经步骤2处理后的数据计算可燃冰的温度、压强及分子数密度，即可燃冰的特征参数；/n步骤3.1、利用转动谱线测温法计算可燃冰的温度；/n先从步骤1中CCD相机11上呈现的10条振转谱线中任意选择两条谱线，所述两条谱线的转动量子数分别为L