[发明专利]一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统

权利要求书

1.一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，包括：

高精度显微物镜耦合单元，用于控制多个激光器产生激光并进行耦合；

多合一光纤束单元，用于对经所述高精度显微物镜耦合单元的多个激光进行全光纤化；

壁面单端漫反射单元，用于对经所述多合一光纤束单元光纤化的激光的光路进行控制；

极弱光强信号接收单元，用于接收经所述壁面单端漫反射单元的光并进行分析，从而实现对待测区域内的介质的多组分测量。

2.根据权利要求1所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，所述高精度显微物镜耦合单元包括：激光温度和电流控制器、近红外可调谐半导体激光器、中红外可调谐半导体激光器、中红外显微物镜、高精度三维位移台和匹配套管，所述激光温度和电流控制器控制所述近、中红外可调谐激光器波长扫描调谐；所述近红外激光器为光纤输出，直接通过所述光纤匹配套管与所述多合一光纤单元连接；所述中红外激光器为自由空间输出，通过调节所述高精度三维位移台使其产生的激光经所述中红外显微物镜耦合至所述多合一光纤束单元。

3.根据权利要求2所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，所述近红外激光器光斑直径为1-2mm，光强功率约为10-20mW；所述中红外激光器为光斑直径为1-2mm，光强功率约为3-5mW。

4.根据权利要求1所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，所述多合一光纤束单元包括多合一光纤束和准直器，所述准直其将经过所述多合一光纤束的激光准直输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，所述壁面单端漫反射单元包括抛物面镜、光阑、观察窗、挡板和壁面，经所述多合一光纤束单元输出的光穿过所述观察窗，并通过所述挡板避开所述观察窗表面的反射光，在所述壁面上发生漫反射，所述漫反射光再次穿过所述观察窗，经所述抛物面镜汇聚穿过所述光阑输出。

6.根据权利要求1所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，所述极弱光强信号接收单元包括光电探测器、数据采集系统、二向色镜、窄带滤光片，经过所述壁面单端漫反射单元输出的光经所述二向色镜进行分离的反射光及透射光分别经过两个窄带滤光片到所述达探测器，所述数据采集系统采集所述光电探测器产生的电信号，用于后续处理分析。

7.根据权利要求5所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，所述漫反射光分布于全空间180°角度内，所述抛物面镜接收角度θ内的漫反射光，所述角度θ通过控制所述光阑的开度进行调节。

8.根据权利要求7所述的一种基于气体吸收光谱的单端漫反射多组分测量系统，其特征在于，通过光学轨迹追踪算法，控制所述光阑开度。