[发明专利]一种不规则孔光纤的硫化氢气体浓度测量装置及测试方法

权利要求书

1.一种不规则孔光纤的硫化氢气体浓度测量装置，包括光源及偏光系统、马赫-曾德干涉仪、气室装置和光电信号转换与处理装置，其特征在于：该测量装置的光源及偏光系统包括激光器（1）、起偏器（3）、透镜A（4）；马赫-曾德干涉仪包括分束器（5）、输入耦合元件（6）、不规则孔光纤（7）、参考臂光纤（8）、输出耦合元件（9）和合束器（10），分束器（5）安装在透镜A（4）之后，分束器（5）两个输出端装在输入耦合元件（6）上，分别与装在输入耦合元件（6）上的不规则孔光纤（7）和参考臂光纤（8）的输入端进行耦合，不规则孔光纤（7）和参考臂光纤（8）的输出端装在输出耦合元件（9）上分别与合束器（10）的两输入端耦合，分束器（5）为一分二分束器，合束器（10）为一合二合束器，输入耦合元件（6）和输出耦合元件（9）设置在气室装置的基底（17）上，其耦合方式均为V型槽端面对接耦合，参考臂光纤（8）为单模光纤，合束器（10）输出的干涉光输入光电信号转换与处理装置；光电信号转换与处理装置包括透镜B（11）、检偏器（12）、光电二极管（13）和微信号处理器（14），透镜B（11）安装在合束器（10）之后将合束器（10）的输出光聚焦，其后依次安装检偏器（12）、光电二极管（13）和微信号处理器（14）；气室装置包括气体盒（20）、基底（17）、真空泵接口（15）、针阀A（16）、待测硫化氢气体接口（18）和针阀B（19），基底（17）安装在气体盒（20）内，真空泵接口（15）设置在气体盒（20）一侧，在真空泵接口（15）上安装针阀A（16），待测硫化氢气体接口（18）设置在气体盒（20）另一侧，在硫化氢气体接口（18）上安装针阀B（19）。

2.一种测量硫化氢气体浓度的方法，其特征在于使用权利要求1所述的硫化氢气体浓度测量装置进行测试，且测试的过程如下：先接通电源，打开激光器（1）开关，激光器（1）发出波长为1575nm的激光经起偏器（3）后形成线偏振光，由透镜A（4）耦合进入马赫－曾德干涉仪中传播；其后将真空泵与真空泵接口（15）联接，打开针阀A（16），关闭针阀B（19），启动真空泵，将气体盒（20）抽真空，其真空度为-50Kpa，再关闭针阀A（16），打开针阀B（19）通入待测硫化氢气体，使气体充满气体盒（20），其盒内压力达到标准大气压，在压力作用下待测硫化氢气体进入不规则孔光纤（7）包层的长孔内，光纤包层内的待测硫化氢气体与包层内传播的光消逝场进行光谱吸收作用，改变消逝场大小从而改变光纤中传播的光强；然后将上述光强变化的光导入光电信号转换及处理系统，光电二极管（13）检测光强变化得到相应的电信号，经微信号处理器（14）处理后获得待测硫化氢气体的浓度值；最后关闭针阀B（19）停止通入待测硫化氢气体，再将气体盒（20）抽成真空，使进入不规则孔光纤（7）包层长孔内的待测硫化氢气体排出。

3.如权利要求1所述的测量装置在测试硫化氢气体浓度中的应用。