[发明专利]一种长光程红外激光光学系统

说明书

本发明提供一种长光程红外激光光学系统，包括主机端和反射端，本发明通过准直模块对红外激光进行准直处理，解决激光器发出的激光存在一定发散角的问题，光束经过准直模块后能够反射进行扩束，在进行远距离长光程传输时，减小光束发散角，避免有效光能量损失，防止光束经长距离传输后光斑直径变大，可见光和红外激光通过二向色镜进行耦合，实现多波长的光束耦合，让红外激光与可见光的光束重合射出，在调试时，可通过肉眼查看可见光判断红外激光的光路，便于进行调试。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体为一种长光程红外激光光学系统。

背景技术

近年来，随着汽车行业的迅速发展，汽车行驶时所排放的尾气所导致的环境污染问题给我们带来了很大的困扰，特别是近年来燃油车保有量的飞速增长，汽车尾气问题日益威胁到现代人类的身体健康和财产安全，为了对道路上的大气环境进行监测，实时了解道路上的大气环境，许多的道路旁边都设置有交通大气环境监测装置，其中根据气体的某些光学特性来检测被测气体的浓度及成分的光学检测方式因其响应快，检测结果准确等原因得到了广泛的应用，其中较为常见的为红外激光光学系统，其既可以定量的分析被检测气体的浓度，还可以定性的分析混合气体中的相关气体成分。

公开号为CN109709059A提供的一种长光程脉冲红外激光吸收式气体采样监控装置，其将脉冲激光光源发出的光分为两部分，一部分进入参比光路管，另一部分进入测定光路管，通过光电转换部件转换成各自的电信号，通过对两者的电信号进行比较，判定待检测样品中VOC含量，虽然能够判定空气质量，但是使用在交通道路上时仍旧存在着不足，交通道路较为宽阔，造成光程较长，红外激光在进行传输的过程中，会存在光的能量损失，造成测量的结果不准，而且由于红外光为不可见光，调试的过程中无法查看到光路，造成调试较为困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长光程红外激光光学系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种长光程红外激光光学系统，包括主机端和反射端，所述反射端主要包括反射镜，用于反射主机端所发射的红外激光和调试的可见激光，所述主机端和反射端分别位于待检测空气介质两端，且相对设置，其中，所述主机端包括：

红外激光器，所述红外激光器的激光出射方向朝向光源耦合单元，用于发出红外激光并照射到光源耦合单元；

可见激光器，所述可见激光器的激光照射口朝向光源耦合单元，用于发出可见激光并照射到光源耦合单元；

光源耦合单元，所述光源耦合单元为楔形镜片，且出射方向朝向准直模块，用于将红外激光和可见激光耦合成一束光；

准直模块，所述准直模块的出射方向朝向偏转单元，用于对耦合后的光束进行准直，减小光束的发散角；

偏转单元，所述偏转单元的出射方向朝向反射镜，用于进行偏转调整耦合后光束的出射方向，使其准确指向反射镜；

分色片，所述分色片的红外激光的出射方向朝向离轴抛物面镜，且入射方向朝向反射镜光束的反射方向，用于透过红外激光反射可见激光；

离轴抛物面镜，所述离轴抛物面镜出射方向朝向探测器，用于对反射处理后的红外激光进行聚焦；

探测器，所述探测器的光线接收口位于离轴抛物面镜红外激光的反射方向，用于分辨吸收聚焦后的红外激光，进行光谱分析检测空气中气体质量。

优选的，所述光源耦合单元采用楔形的二向色镜，且其表面镀有增透膜，所述红外激光器和可见激光器位于光源耦合单元同一侧。