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一种基于双光梳光谱技术的温度和浓度测量系统和方法
| 专利名称： | 一种基于双光梳光谱技术的温度和浓度测量系统和方法 |
| 摘要： | 本发明提出一种基于双光梳光谱技术的温度和浓度测量系统和方法，属于激光吸收光谱技术领域。测量系统包括两个重复频率差小于1MHz的光学频率梳、2×2光纤耦合器、光学带通滤波器、准直器、低通滤波器、光电探测器、数据采集卡等；双光梳经耦合分束，一路为测量光路，经待测气体和光学带通滤波器后由光电探测器接收；一路为参考光路，经光学带通滤波器后耦合到光电探测器；双光梳在光电探测器上产生的干涉信号经低通滤波器滤波后被数据采集卡采集；通过对测量和参考光路的干涉信号做傅里叶变换提取吸收谱信息，最后基于多色法和最小二乘法计算温度和浓度。本发明利用光频梳的精密光谱分辨能力实现温度和浓度的免波长标定测量，具有广阔应用前景。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 申请人： | 北京航空航天大学 |
| 发明人： | 曹章;蔡兆雨;徐立军;张宏宇;黄昂 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 1900-01-20T16:00:00+0805 |
| 发布日期： | 1900-01-20T00:00:00+0805 |
| 申请号： | CN202010045075.7 |
| 公开号： | CN111077109A |
| 分类号： | G01N21/39;G01N21/01;G01D21/02;G;G01;G01N;G01D;G01N21;G01D21;G01N21/39;G01N21/01;G01D21/02 |
| 申请人地址： | 100191 北京市海淀区学院路37号 |
| 主权项： | 1.一种基于双光梳光谱技术的温度和浓度测量系统和方法，所述的测量系统主要包括两个重复频率差小于1MHz的光学频率梳、2×2光纤耦合器、光学带通滤波器、准直器、低通滤波器、光电探测器、数据采集卡、计算机等；双光梳经耦合分束，一路作为测量光路，经过待测气体和光学带通滤波器后由光电探测器接收；一路作为参考光路，经过光学带通滤波器直接耦合到光电探测器；双光梳在光电探测器上产生的干涉信号经低通滤波器滤波后被数据采集卡采集；通过对测量光路和参考光路的干涉信号做傅里叶变换提取待测气体的吸收谱信息，利用光频梳的梳齿信息代替传统吸收光谱方法所用到的标准具提供波数信息，最后基于多色法和最小二乘法实现温度和浓度测量。 2.基于权利要求1所述的一种基于双光梳光谱技术的温度和浓度测量系统和方法，其特征在于温度和浓度测量时，利用双光梳激光器产生多外差干涉信号，采集包含吸收谱信息的测量光路光强数据和不包含吸收谱信息的参考光路光强数据，进行傅里叶变换获得吸收光谱；具体包括以下两个步骤： 步骤一、利用双光梳激光器产生参考光路和测量光路两路干涉信号并采集光强数据； 锁定到高稳时钟信号源的两个光频梳，其重复频率分别为fr1、fr2，其中fr1 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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