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原文传递基于倏逝场的气体检测装置、基于倏逝场的气体检测方法

专利名称：	基于倏逝场的气体检测装置、基于倏逝场的气体检测方法
摘要：	本发明提供一种基于倏逝场的气体检测装置及基于倏逝场的气体检测方法，基于倏逝场的气体检测装置，包括激光器、气体传感单元、滤波放大器、锁相放大器，所述气体传感单元包括光波导、将所述光波导输出的光转换为电信号的光电探测器；所述光波导包括传感区、设于所述传感区的谐振腔，所述谐振腔的谐振波长与目标气体的吸收波长一致；满足谐振要求的光进入所述谐振腔内后，被局限于所述谐振腔内，经过多次循环反射，在光未被辐射出谐振腔前，由于谐振腔的谐振干涉作用能够增大在所述谐振腔内的光的强度以及吸收光程，提高目标气体浓度检测的精度和灵敏度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	苏州诺联芯电子科技有限公司
发明人：	曾祥龙;刘洪刚;郭安波;俞骁
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910505891.9
公开号：	CN110095467A
代理机构：	苏州威世朋知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	孙凤
分类号：	G01N21/84(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	215000 江苏省苏州市金鸡湖大道99号苏州纳米城西北区02幢(NW-02)402室
主权项：	1.一种基于倏逝场的气体检测装置，包括激光器、气体传感单元、滤波放大器、锁相放大器，所述气体传感单元包括光波导、将所述光波导输出的光转换为电信号的光电探测器；其特征在于：所述光波导包括传感区、设于所述传感区的谐振腔，所述谐振腔的谐振波长与目标气体的吸收波长一致。 2.如权利要求1所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述光波导为光纤，所述传感区为设于所述光纤上的拉锥区。 3.如权利要求2所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述谐振腔为由至少部分所述拉锥区形成的环形结。 4.如权利要求2所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述拉锥区具有涂覆于光纤表面以将所述光纤内部的光转移至外部的吸收材料。 5.如权利要求1所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述气体传感单元还包括光波导支架，所述光波导支架包括一对相对且间隔设置的半圆柱筒、连接一对所述半圆柱筒的连接板，所述连接板的宽度小于所述半圆柱筒的宽度；所述光波导呈螺旋状缠绕于一对所述半圆柱筒上。 6.如权利要求5所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述光波导为光纤，所述传感区为设于所述光纤上的拉锥区；每一圈所述光纤上均设有所述拉锥区，且所述拉锥区与所述光波导支架之间具有间隙。 7.如权利要求1所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述光波导为条形光波导，所述谐振腔由光刻或图案化形成。 8.如权利要求1-7中任意一项所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述激光器为调谐调制激光器。 9.如权利要求1-7中任意一项所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述基于倏逝场的气体检测装置还包括用以封装所述气体传感单元的封闭管。 10.如权利要求1-7中任意一项所述的基于倏逝场的气体检测装置，其特征在于：所述基于倏逝场的气体检测装置还包括位于所述激光器与所述气体传感单元之间的增益光纤。 11.一种基于倏逝场的气体检测方法，其特征在于：所述气体检测方法包括如下步骤：激光器发射出波长范围覆盖目标气体的吸收波长的光，并将所述光输至气体传感单元中的传感区，产生倏逝场，所述传感区的谐振腔的谐振波长与目标气体的吸收波长一致；目标气体与倏逝场相互作用，吸收光；自所述气体传感单元输出的电信号输入至滤波放大器进行滤波处理；滤波后的电信号输入至锁相放大器，解调得到二次谐波信号，利用气体吸收光谱原理，反演获得目标气体浓度。
所属类别：	发明专利