[发明专利]一种CARS和TDLAS共线的测温装置

摘要

本发明公开一种CARS和TDLAS共线的测温装置，包括CARS单元、TDLAS单元、输入双色镜、空间滤波片和输出双色镜。本发明采用输入双色镜与输出双色镜对TDLAS技术激光ω_LD和CARS技术斯托克斯光ω_s进行合束与分光，采用光束整形镜和空间滤波片对CARS技术的泵浦光ω_p和斯托克斯光ω_s进行合束与分光，实现了两套测量单元发射端与接收端的共用，降低了测量系统的复杂度，并避免了功率较强的ω_p与ω_s激光对TDLAS技术的滤波片与探测器的损坏。为温度场参数分析提供了不同时间分辨率、不同测量精度的参数，同时有利于两套测量系统之间的数据相互比对验证。

主权项

一种CARS和TDLAS共线的测温装置，其特征在于：包括CARS单元、TDLAS单元、输入双色镜(2)、空间滤波片(6)和输出双色镜(10)；所述的CARS单元包括沿主光路(15)依次共轴设置的光束整形镜(3)、入射透镜(4)、收集透镜(5)、CARS滤光片(7)、CARS探测器(9)，所述的光束整形镜(3)的中心设置有小孔，并倾斜设置在主光路(15)上；待测量温度场(14)设置在入射透镜(4)和收集透镜(5)之间；所述的TDLAS单元包括光纤准直器(1)、TDLAS滤光片(11)和TDLAS探测器(12)；所述的输入双色镜(2)倾斜设置在光束整形镜(3)前的光路上，所述光纤准直器(1)设置在输入双色镜(2)之前，所述TDLAS的ω_LD激光光束与主光路(15)共轴，所述CARS的ω_s激光由输入双色镜(2)的反射面引入，并从光束整形镜(3)中心孔穿过，所述CARS的ω_p激光由光束整形镜(3)的反射面引入；所述的空间滤波片(6)为中心镀有反射膜的介质板,所述的空间滤波片(6)倾斜设置在收集透镜(5)和CARS滤光片(7)之间的主光路上，所述经过待测量温度场(14)的ω_LD光与ω_s光被空间滤波片(6)反射，ω_p光和CARS信号光透过空间滤波片(6)后，再经滤光片(7)滤掉ω_p光后，由耦合透镜(8)耦合进CARS探测器(9)；所述的输出双色镜(10)、TDLAS滤光片(11)和TDLAS探测器(12)依次设置在空间滤波片(6)的反射光路上，所述的输出双色镜(10)倾斜设置在反射光路上；所述的ω_s光被输出双色镜(10)反射后由吸收池吸收，ω_LD透过输出双色镜(10)并经TDLAS滤光片(11)滤除杂散光后由TDLAS探测器(12)接收。