[发明专利]一种光腔结构

说明书

本发明提供了一种光腔结构，包括腔体、腔体支架、进、出光口调节单元，腔体支架包括第一、二支架本体以及支柱，所述支柱设置在所述第一、二支架本体之间；所述第一、二支架本体分别包括第一、二底座及第一、二支座；所述腔体的第一、二端分别设置在所述第一、二支座上；所述进、出光口调节单元分别与所述腔体的第一、二端连接；所述进光口调节单元设置在所述第一底座上，所述出光口调节单元设置在所述第二底座上；且所述第一、二底座分别用于支撑所述进、出光口调节单元。本申请通过具有多维可调节性的光腔，可以调节高反镜的角度和光腔长度，从而保证激光在光腔内能进行多次反射且与光腔模式匹配。

技术领域

本发明涉及光谱测量技术领域，特别是涉及一种光腔结构。

背景技术

光腔衰荡光谱技术(Cavity Ring-Down Spectroscopy，CRDS)是近些年迅速发展起来的一种吸收光谱检测技术，通过一种吸收光谱检测系统来实现，该系统主要包括衰荡光腔、激光器和探测器。衰荡光腔的主要组成部分是置于两端的高反射率的反射镜，光从一端进入，在腔体里面来回反射形成振荡并最终射出光腔。在激光与光腔形成振荡之后关闭入射光，则由于腔内存在着吸收、散射等损耗，右端出射光的强度会随着时间不断减弱。当激光模式与衰荡光腔模式完美匹配时，激光在衰荡光腔内部来回反射形成稳定的驻波。此时切断入射光，若腔内存在着待测的样品气体，则在腔内形成振荡的激光在多次来回反射的过程中被样品不断吸收，另一端出射光的强度不断减弱。可以通过探测器测得不断减小的出射光的强度变化，得到光在腔内的衰荡曲线，从而得到有关样品浓度的相关信息。

但是，在光腔衰荡光谱测量系统中，光腔模式需要与入射激光的模式形成完美匹配，即参考激光频率和光腔模式形成稳定共振，这首先需要参考光能在腔内进行多次反射后仍不偏离原始路线，在两块高反镜之间形成稳定的驻波，这可以通过微调高反镜的角度来实现激光传播方向的调节；其次，也需要微调光腔长度来调整光腔模式，保证光腔模式能与参考激光频率形成振荡。此外，光腔衰荡光谱系统用于测量气体成份量，通光部分在实际测量中会充满待测样品气体，因此气路部分必须保证真空密闭性。但是现有技术并不能保证衰荡光腔在不影响光腔真空密闭性的情况下，同时实现激光传播方向和光腔长度的可调节性。

发明内容

本发明提供了一种光腔结构，以解决现有技术无法实现在不影响光腔真空密闭性的情况下，对激光传播方向和光腔长度的调节。

为了解决上述问题，本发明公开了一种光腔结构，其特征在于，包括腔体、腔体支架、进光口调节单元以及出光口调节单元，其中：所述腔体支架包括第一支架本体、第二支架本体以及支柱，所述支柱设置在所述第一支架本体及第二支架本体之间；所述第一支架本体包括第一底座及第一支座，且所述第一底座及第一支座之间呈第一特定角度；所述第二支架本体包括第二底座及第二支座，且所述第二底座及第二支座之间呈第二特定角度；所述腔体的第一端设置在所述第一支座上，所述腔体的第二端设置在所述第二支座上，且所述第一支座及第二支座用于支撑所述腔体；所述进光口调节单元与所述腔体的第一端连接，所述出光口调节单元与所述腔体的第二端连接；所述进光口调节单元设置在所述第一底座上，所述出光口调节单元设置在所述第二底座上；且所述第一底座用于支撑所述进光口调节单元，所述第二底座用于支撑所述出光口调节单元。

可选地，所述进光口调节单元从远离所述第一支座的一端到靠近所述第一支座的一端依次包括压电陶瓷、进光口高反镜以及进光口调节结构，且所述进光口高反镜设置于所述压电陶瓷靠近所述第一支座的一端。

可选地，所述进光口调节单元还包括第一密封件及进光口连接件，所述第一密封件形成筒体，且所述压电陶瓷设置于所述筒体内部，所述进光口连接件用于连接所述第一密封件、所述进光口调节结构以及所述腔体的第一端。