[发明专利]一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测装置及系统

权利要求书

1.一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测装置，包括底板(12)和设置在底板(12)两侧的挡板(13)，其特征在于，所述底板(1)左侧的挡板(2)上安装有数据处理单元(11)，底板(1)的端面上从左至右依次安装有锁相放大器(10)、带放大器的光/电信号转换器(9)、激光探测器(8)、气体样品池(7)、准直器(6)、激光分束器(5)、光放大器(4)、二极管激光器(3)、激光驱动器(2)和电流发生器(1)；所述锁相放大器(10)、带放大器的光/电信号转换器(9)、激光探测器(8)、气体样品池(7)、准直器(6)、激光分束器(5)、光放大器(4)、二极管激光器(3)、激光驱动器(2)和电流发生器(1)的轴心处在同一水平线上，且电流发生器(1)与激光驱动器(2)连接，激光驱动器(2)与二极管激光器(3)连接，二极管激光器(3)与光放大器(4)连接，、光放大器(4)与激光分束器(5)连接，激光分束器(5)与准直器(6)连接，准直器(6)的激光出射端面正对气体样品池(7)的激光入射口(701)，气体样品池(7)的激光信号出口(702)正对激光探测器(8)，激光探测器(8)与带放大器的光/电信号转换器(9)连接，带放大器的光/电信号转换器(9)与锁相放大器(10)连接，锁相放大器(10)与数据处理单元(11)连接。

2.一种如权利要求1所述的基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于：包括数据处理单元(11)、锁相放大器(10)、带放大器的光/电信号转换器(9)、激光探测器(8)、气体样品池(7)、准直器(6)、激光分束器(5)、光放大器(4)、二极管激光器(3)、激光驱动器(2)和电流发生器(1)，所述电流发生器(1)的输出端连接到激光驱动器(2)的电流驱动模块端，激光驱动器(2)的激光驱动端连接二极管激光器(3)的激光入射端，二极管激光器(3)的激光发射端连接光放大器(4)的激光入射端，光放大器(4)的激光出射端连接激光分束器(5)的激光入射端，激光分束器(5)的激光出射端连接准直器(6)激光入射端，准直器(6)的激光出射端面向气体样品池(7)的激光入射端，气体样品池(7)的激光信号出口端面向激光探测器(8)的激光信号输入端，激光探测器(8)的激光信号输出端连接带放大器的光/电信号转换器(9)的激光信号输入端，带放大器的光/电信号转换器(9)的电信号输出端面向锁相放大器(10)的信号输入端，锁相放大器(10)的信号输出端面向数据处理单元(11)的输入端。

3.如权利要求2所述的一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于：所述电流发生器(1)用于向激光驱动器(2)的电流模块注入电流。

4.如权利要求3所述的一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于：所述激光驱动器(2)带有电流驱动模块和温度控制功能，用于控制二极管激光器(3)的工作温度和注入电流变化，进行输出波长调制。

5.如权利要求4所述的一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于：所述二极管激光器(3)为可调谐激光二级管激光器，在电流源的激励下激光驱动器(2)驱动二极管激光器(3)输出一束波长和光强随驱动电流变化的光信号，中心发射波长为1653.4nm，边模抑制比45dB，阈值工作电流为10mA，最大工作电流130mA，工作温度范围为-5℃-70℃，并通过控制注入电流和温度进行波长调制。

6.如权利要求2所述的一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于，所述光放大器(4)用于将二极管激光器(3)的调谐激光进行功率放大处理。

7.如权利要求2所述的一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于，所述激光分束器(5)用于将功率放大的一束激光分为N束激光。

8.如权利要求2所述的一种基于光分束器的多束激光光谱气体检测系统，其特征在于，所述准直器(6)用于保持N束激光平直，减少光强损失。