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原文传递用于校正激光光谱仪的光波和调谐范围的方法

专利名称：	用于校正激光光谱仪的光波和调谐范围的方法
摘要：	在激光光谱仪中，波长可调谐的激光二极管(3)的光在透射气体(1、18)以后被探测并且被评估，其中，利用电流斜坡(9)周期性地驱控激光二极管(3)，从而在探测光(4)时获得气体(1、18)的、时间解析的吸收光谱。为了校正激光光谱仪的波长和调谐范围，在第一步骤中，通过激光二极管的温度并且借助探测的吸收光谱中所选择的两个不同的吸收谱线中的一个吸收谱线的位置，对激光二极管(3)的中央波长进行再校正，并且在第二个步骤中，通过电流斜坡(11)的坡度校正激光二极管(3)的调谐范围，使得两个吸收谱线在探测的吸收光谱中的距离保持不变。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	西门子股份公司
发明人：	丹尼尔·德彭霍伊尔
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201780079968.X
公开号：	CN110100170A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	张英
分类号：	G01N21/3504(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	德国慕尼黑
主权项：	1.一种用于校正激光光谱仪的波长和调谐范围的方法，其中，在透射过气体(1、18)以后，探测并评估波长可调谐的激光二极管(3)的光，其中，利用电流斜坡(9)周期性地驱控所述激光二极管(3)，从而在探测所述光(4)时获得所述气体(1、18)的按时间解析的吸收光谱，其中， -在当前获得的吸收光谱中，将所述气体(1、18)的吸收谱线(22)的实际位置与同一吸收谱线(22)在上一次校准所述激光光谱仪时探测并存储的应定位置进行比较，以及 -在校正步骤中，在所述吸收谱线(22)的所述实际位置与所述应定位置有偏差时，改变所述激光二极管(3)的温度，直到实际位置对应于所述应定位置，其特征在于， -在当前获得的吸收光谱中，将另一吸收谱线(24)的实际位置与同一吸收谱线(24)在上一次校准所述激光光谱仪时探测并存储的应定位置进行比较，并且 -在另一校正步骤中，在所述另一吸收谱线(24)的所述实际位置与所述另一吸收谱线的所述应定位置有偏差时，改变所述电流斜坡(9)的斜度，直到实际位置对应于所述应定位置。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，重复地依次实施所述校正步骤和所述另一校正步骤。 3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校正步骤和所述另一校正步骤的实施取决于，在应定位置与实际位置之间的相应偏差超过预设的阈值。 4.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述电流斜坡(9)由具有线性项和至少一个非线性项的电流时间函数形成，在当前获得的吸收光谱中，将位于所述吸收谱线和所述另一吸收谱线(22、24)之间的至少一个额外吸收谱线(23)的实际位置与同一吸收谱线(23)在上一次校准激光光谱仪时探测并存储的应定位置进行比较，并且在紧跟于所述另一校正步骤的附加校正步骤中，在至少一个所述额外吸收谱线(23)的实际位置与所述额外吸收谱线的应定位置有偏差时，改变所述至少一个非线性项，直到实际位置对应于应定位置。 5.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，用于校正所述激光光谱仪的波长和调谐范围的吸收谱线(22、23、24)中的至少一个吸收谱线是测量气体混合物(1)的气体组分的所选择的吸收谱线，其中，通过评估所涉及的气体组分的吸收谱线来确定所述测量气体混合物(1)的同一关注气体组分或者另一关注气体组分的浓度。 6.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，用于校正所述激光光谱仪的波长和调谐范围的吸收谱线(22、23、24)中的至少一个吸收谱线是参考气体或者参考气体混合物(18)的所选择的吸收谱线。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，同时透射所述参考气体或所述参考气体混合物(18)以及测量气体混合物(1)。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述参考气体或所述参考气体混合物(18)和所述测量气体混合物(1)在同一光路上前后依次地被透射，从所述参考气体或所述参考气体混合物(18)射出的光的部分借助于分光器(19)从通向所述测量气体混合物(1)的光路中退耦，并且被单独地探测。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述参考气体的或所述参考气体混合物(18)的单独被探测的光谱从所述测量气体混合物(1)的光谱中减去。 10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，来自所述激光二极管(3)的光(4)的一部分借助分光器(19)从通向所述测量气体混合物(1)的光路中退耦，并且在透射所述参考气体或所述参考气体混合物(18)以后被单独地探测。 11.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，利用具有预设频率和调制幅度的正弦形式的信号(11)来调制所述电流斜坡(9)，并且在更高的谐波频率中相位敏感地探测光(4)，并且调制幅度与所述电流斜坡(9)的斜度的改变或非线性项的变化成比例地改变。 12.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，利用具有预设频率和调制幅度的正弦形式的信号来调制所述电流斜坡(9)，并且在更高的谐波频率中相位敏感地探测光(4)，并且在所述电流斜坡(9)的坡度或非线性项改变以后，根据以相位敏感的方式被探测的吸收谱线之一得出调制比例的变化，并且依据该变化来校正调制幅度。 13.一种激光光谱仪，用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
所属类别：	发明专利