[发明专利]基于超连续谱激光的气体检测装置和方法

权利要求书

1.一种基于超连续谱激光的气体检测装置，其特征是，包括超连续谱激光器、光学滤波器、光阑、吸收池、光电探测器、数据采集卡和计算机；在所述吸收池内通有待测气体；

所述超连续谱激光器用于产生超连续谱激光，超连续谱激光依序通过所述光学滤波器、所述光阑、所述吸收池和所述光电探测器；所述光电探测器的输出端通过所述数据采集卡与所述计算机相接；

所述超连续谱激光器所产生的超连续谱激光经所述光学滤波器和所述光阑后入射进所述吸收池；激光在所述吸收池内被待测气体吸收部分能量，并经若干次反射后由所述光电探测器接收且转化为电压信号，所述数据采集卡将光电探测器输出的电压信号进行A/D转换后输出给所述计算机，所述计算机通过对接收到的数据进行处理，即可得出所述吸收池内待测气体的种类和浓度。

2.根据权利要求1所述的基于超连续谱激光的气体检测装置，其特征是，所述吸收池设置在所述光阑的侧面，由所述光阑出射的光束经两个反射镜依次反射后入射所述吸收池。

3.根据权利要求1所述的基于超连续谱激光的气体检测装置，其特征是，在所述吸收池的侧壁设置有两个反射镜，入射所述吸收池的光束首先经其中一个反射镜反射后再入射所述吸收池，出射所述吸收池的光束经另一反射镜反射后再入射所述光电探测器。

4.根据权利要求1所述的基于超连续谱激光的气体检测装置，其特征是，所述光学滤波器与所述计算机相接；通过所述计算机可控制所述光学滤波器对超连续谱激光的滤光范围。

5.根据权利要求1所述的基于超连续谱激光的气体检测装置，其特征是，所述超连续谱激光器包括主源、高功率放大器、超连续谱发生器和输出镜片；所述主源用于产生超连续谱脉冲激光，所述主源与所述高功率放大器之间通过隔离器相接；所述高功率放大器用于对所述主源输出的脉冲激光进行放大处理；所述超连续谱发生器用于对所述高功率放大器输出的激光的光谱进行展宽；所述输出镜片用于对所述超连续谱发生器输出的宽谱激光进行收集并输出。

6.一种基于超连续谱激光的气体检测装置，其特征是，包括超连续谱激光器、光学滤波器、光阑、若干反射镜、光电探测器、数据采集卡和计算机；待测气体为处于开放式光路中的气体；

所述超连续谱激光器用于产生超连续谱激光，超连续谱激光依序通过所述光学滤波器、所述光阑、所述若干反射镜和所述光电探测器；所述光电探测器的输出端通过所述数据采集卡与所述计算机相接；

所述超连续谱激光器所产生的超连续谱激光经所述光学滤波器和所述光阑后入射进所述若干反射镜；激光经所述若干反射镜后被反射多次，且反射过程中被开放式光路中的待测气体吸收部分能量；激光经所述若干反射镜后由所述光电探测器接收且转化为电压信号，所述数据采集卡将光电探测器输出的电压信号进行A/D转换后输出给所述计算机，所述计算机通过对接收到的数据进行处理，即可得出开放式光路中待测气体的种类和浓度。

7.一种基于超连续谱激光的气体检测方法，其特征是，包括如下步骤：

a、搭建气体检测装置；气体检测装置中的器件包括超连续谱激光器、光学滤波器、光阑、吸收池、光电探测器、数据采集卡和计算机；

b、向所述吸收池内通入待测气体；

c、打开超连续谱激光器的开关使其产生超连续谱激光，超连续谱激光首先经所述光学滤波器后被滤波，滤波后的激光再经所述光阑后入射进所述吸收池；

d、激光在所述吸收池内被待测气体吸收部分能量，并经若干次反射后由所述光电探测器接收且转化为电压信号；

e、数据采集卡采集所述光电探测器输出的电压信号并进行A/D转换；

f、经数据采集卡转换后的信号发送至计算机，通过计算机对数据进行处理，即可得知吸收池内待测气体的种类和浓度。

8.根据权利要求7所述的基于超连续谱激光的气体检测方法，其特征是，步骤a中搭建气体检测装置时，使光学滤波器与计算机相接；步骤c中通过计算机可控制光学滤波器对超连续谱激光的滤光范围，以使得滤波后的激光可被吸收池内的待测气体所吸收。