[发明专利]一种气体检测装置及方法

说明书

本发明提供了一种气体检测装置及方法，应用于气体检测技术领域，该气体检测装置包括激光发射单元、衰荡单元和激光接收单元；所述激光发射单元用于将激光发射到所述衰荡单元，所述衰荡单元用于将激光进行衰荡，所述激光接收单元用于接收来自所述衰荡单元发出的激光；所述衰荡单元包括壳体以及与所述壳体固定的第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜、第四腔镜和第五腔镜，激光依次沿所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜的顺序进行传输，所述第一腔镜与入射到所述第一腔镜的激光所在的直线存在夹角。本发明提供了一种气体检测装置及方法，能够避免气体检测过程中产生光反馈现象。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，特别涉及一种气体检测装置及其使用方法。

背景技术

腔衰荡技术具有高灵敏度、高精度和高光谱分辨率的特点，利用该技术可以检测到微量气体的含量。

相关技术中，基于腔衰荡技术的气体检测装置包括激光器和呈直线型的衰荡腔，激光器发出的激光经过衰荡腔后，其光强会减弱。然而，该衰荡腔中腔镜的镜面法线与光路重合，这样会导致激光进入衰荡腔后，部分激光会通过腔镜反射回到激光器中(即产生光反馈现象)，从而会损害激光器，并影响气体检测的准确性。

因此，急需一种气体检测装置及方法来解决上述问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种气体检测装置及方法，能够避免气体检测过程中产生光反馈现象。

第一方面，本发明提供一种气体检测装置，包括激光发射单元、衰荡单元和激光接收单元；

所述激光发射单元用于将激光发射到所述衰荡单元，所述衰荡单元用于将激光进行衰荡，所述激光接收单元用于接收来自所述衰荡单元发出的激光；

所述衰荡单元包括壳体以及与所述壳体固定的第一腔镜、第二腔镜、第三腔镜、第四腔镜和第五腔镜，激光依次沿所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜的顺序进行传输，所述第一腔镜与入射到所述第一腔镜的激光所在的直线存在夹角。

优选地，所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜形成正五边形结构，激光在所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜中的反射光路形成正五角星的形状。

优选地，所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜中的一个或两个腔镜朝向所述壳体中心的一面为平面，其他腔镜为凹面。

优选地，所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜朝向所述壳体中心的一面为凹面。

优选地，所述第一腔镜、所述第二腔镜、所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜朝向所述壳体的中心的面镀有高反膜，所述第一腔镜的入射面和所述第二腔镜的出射面均镀有高透膜。

优选地，所述壳体的侧壁设置有安装孔，所述第三腔镜、所述第四腔镜和所述第五腔镜中的至少一个固定于所述安装孔，与所述安装孔固定的腔镜的外表面镀有可见光高透膜。

优选地，所述激光发射单元包括激光调控子单元、准直镜、模式匹配腔镜；

所述激光调控子单元包括激光器、固定于所述激光器底部的热沉金属板、与所述激光器连接的信号控制板，所述信号控制板用于控制所述激光器输出的激光的波长；

所述准直镜为面型是抛物面的反射镜，所述反射面镀有金属膜；

所述模式匹配腔镜包括至少一个由K9玻璃制成凸面镜，所述凸面镜的表面镀有增透膜。

优选地，所述激光接收单元包括聚焦镜、光电探测器、数据采集板；

所述光电探测器将光信号转为电信号并将所述电信号输入所述数据采集板；