[发明专利]基于单拉曼管的臭氧探测差分吸收量子激光雷达装置

说明书

本发明涉及大气探测激光雷达技术领域，尤其为基于单拉曼管的臭氧探测差分吸收量子激光雷达装置，包括泵浦光源、掺铒光纤、分光镜、光电开关、单拉曼管以及检测箱，掺铒光纤一侧设置有与掺铒光纤相连的光学滤波器，分光镜反射面一侧还设置有光电开关，单拉曼管贯通插设于检测箱的侧壁上，直线电机与光电开关电性连接，连接杆远离滑块的一端固定有光接收机。本发明可以在一个泵浦光源的情况下，得到最优的差分波长进行检测；而且通过分光镜的作用，实现在多个光程下进行臭氧气体的浓度检测，使得检测的测量误差更小；整体装置结构简单，只需简易调整分光镜的角度，操作也十分简单。

技术领域

本发明涉及大气探测激光雷达技术领域，具体为基于单拉曼管的臭氧探测差分吸收量子激光雷达装置。

背景技术

目前，人们为了探测大气中污染气体的浓度，常使用差分吸收激光雷达来进行检测，例如公开号为“CN 103792541 A”的一种基于可调谐光源的差分吸收激光雷达装置，其解决了发明专利CN 1877308A（授权公告日为2006年12月13日）中叙述的一种“基于拉曼光源的车载测污激光雷达装置”存在的不足之处：1、受激拉曼光源虽然简单便宜，但是受激拉曼波长固定，不能选择最优的差分波长，因此测量的精度比较差；2、为了发射不同的激光波长需要来回移动拉曼管，影响了测量的稳定性，带来了测量误差。

但是现有技术中的该“一种基于可调谐光源的差分吸收激光雷达装置”仍然存在以下几点缺陷：1、同时需要多个泵浦激光器进行测量，非常不经济；2、只能通过改变波长差来进行多次检测，从而得到被测气体浓度，还会存在一定量的测量误差；3、该装置可同时检测多种待测气体，对于仅需要测量单一性气体浓度的环境，装置显得十分复杂，不易操作。

发明内容

本发明的目的在于提供基于单拉曼管的臭氧探测差分吸收量子激光雷达装置，以解决上述背景技术中提出的问题。所述的基于单拉曼管多波长光源的大气臭氧探测差分吸收量子激光雷达装置具有可以在一个泵浦光源的情况下，得到最优的差分波长进行检测，而且通过分光镜的作用，实现在多个光程下进行臭氧气体的浓度检测，使得检测的测量误差更小，整体装置结构简单，只需简易调整分光镜的角度，操作也十分简单的特点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于单拉曼管的臭氧探测差分吸收量子激光雷达装置，包括泵浦光源、掺铒光纤、分光镜、光电开关、单拉曼管以及检测箱，所述泵浦光源、掺铒光纤、分光镜、单拉曼管以及检测箱从左到右依次设置；

掺铒光纤一侧设置有与掺铒光纤相连的光学滤波器；

分光镜反射面一侧还设置有光电开关；

单拉曼管贯通插设于检测箱的侧壁上，所述检测箱内腔上端固定有固定块，所述固定块中开设有滑槽，所述滑槽的一端设置有直线电机，直线电机与光电开关电性连接，所述直线电机的电机轴上固定有滑块，滑块活动设置于滑槽内，所述滑块上固定有连接杆，所述连接杆远离滑块的一端固定有光接收机，且所述检测箱的底壁贯通开设有通气孔。

优选的，所述光接收机与单拉曼管处于同一水平基准面上。

优选的，所述直线电机为间歇式直线电机。

优选的，所述分光镜与单拉曼管之间设置有扩束镜。

优选的，所述分光镜与光电开关之间还活动设置有光强测量仪。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：