[发明专利]一种中红外全光纤光腔衰荡痕量气体检测系统和方法

权利要求书

1.一种中红外全光纤光腔衰荡痕量气体检测系统，其特征在于：所述检测系统包括：波长可调谐中红外量子级联激光器、第一中红外单模光纤、第一中红外光纤布拉格光栅、中红外空芯光纤、第一三通阀门、第一气体管道、第一微箱、第二微箱、第二气体管道、第二三通阀门、真空泵、压力泵、第二中红外光纤布拉格光栅、第二中红外单模光纤、中红外光电探头、导线、示波器、计算机；

所述中红外量子级联激光器与第一中红外光纤布拉格光栅的入射端通过第一中红外单模光纤熔接，第一中红外光纤布拉格光栅的出射端与第一微箱连接，中红外空芯光纤两端分别连接第一、第二微箱，第二微箱连接第二中红外光纤布拉格光栅的入射端，第二中红外光纤布拉格光栅的出射端与中红外光电探头通过第二中红外单模光纤熔接，中红外光电探头通过导线与示波器连接；所述第一中红外光纤布拉格光栅与第二中红外光纤布拉格光栅在空芯光纤气室两端构成全光纤衰荡腔；所述计算机用于处理所有测试数据并控制中红外量子级联激光器、第一、第二三通阀门、真空泵、压力泵的开关；

第一微箱通过第一气体管道与第一三通阀门一端连接，第一三通阀门另外两端分别连接被测气体入口端以及压力泵；第二微箱通过第二气体管道与第二三通阀门一端连接，第二三通阀门另一端连接真空泵；

被测气体通过第一三通阀门和第一气体管道到达气密封闭的第一微箱；

中红外空芯光纤输入端钻有一个直径d微米的微孔，微孔从空芯光纤表面深入到光纤的空芯，微孔内壁表面粗糙度低于a微米；被测气体通过微孔进入空芯光纤，并充满整个空芯光纤纤芯；

中红外空芯光纤输出端钻有一个直径d微米的微孔，微孔从空芯光纤表面深入到光纤的空芯，微孔内壁表面粗糙度低于a微米；被测气体通过微孔离开空芯光纤，并进入气密封闭的第二微箱；

被测气体经过第二微箱并通过第二气体管道和第二三通阀门排出检测系统。

2.根据权利要求1所述的一种中红外全光纤光腔衰荡痕量气体检测系统，其特征在于：所述第一中红外光纤布拉格光栅、第二中红外光纤布拉格光栅是同中心波长、同高反射率的一对中红外光纤布拉格光栅。

3.根据权利要求1或2所述的一种中红外全光纤光腔衰荡痕量气体检测系统，其特征在于：所述微孔直径d的取值范围为20-500微米。

4.根据权利要求1或2所述的一种中红外全光纤光腔衰荡痕量气体检测系统，其特征在于：所述微孔内壁表面粗糙度低于1微米。