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[发明专利]同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置及方法-CN202010436957.6有效
发明人：高晓明;谈图;熊伟;李竣;王晶晶;文辉 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2020-05-21 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种同时测量大气多参数的星载激光外差系统地面模拟装置及方法。装置由宽带光源(1)、带通孔抛物镜(2)、模拟气体吸收池(3)、模拟气体温控器(4)和模拟风速转轮(5)构成的大气风速、温度模拟部件，激光控制器(7)、窄线宽激光器(6)、分束器(8)和合束器(9)构成的激光外差部件，参考气体吸收池(11)、参考气体温控器(12)、光电探测器(13)、平方律响应探测器(10)、带通滤波器(14)、肖特基二极管(15)和数据采集处理器(16)构成的光谱采集处理部件组成；方法使用激光与非相干光外差法得参考和信号光谱，由其频差得风速、风向信息，相邻两根吸收谱线的强度比得吸收池温度，调节池温度得定标关系曲线。
同时测量大气参数激光外差系统地面模拟装置方法

[发明专利]一种基于MEMS振镜的中红外激光外差光谱仪-CN202210418214.5在审
发明人：高晓明;薛正跃;谈图 -专利权人：安徽新谱光电科技有限公司
申请日： 2022-04-20 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01N21/3504 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于MEMS振镜的中红外激光外差光谱仪，包括光收集模块，光调制模块、光路模块，光调制模块包括MEMS振镜和用于驱动MEMS振镜进行有限偏转运动的驱动装置，光调制模块还包括离轴抛面镜，其中，第一离轴抛面镜设置在光收集模块的出光光路上，用于聚焦光收集模块收集的光并将其传递至所述振镜本体，第二离轴抛面镜设置在振镜本体的反射光路上，并将接收的反射光准直后传递至光路模块。本发明整体斩波调制部分体积很小，可以适用于多种场合；MEMS振镜通过驱动电路板驱动，大大提高了斩波调制的稳定度，本发明可以作为激光探测技术的配套装置为激光探测系统提供斩波调制模块。
一种基于 mems 红外激光外差光谱仪

[发明专利]用于离轴积分腔系统中激光器的波长锁定装置及其锁定方法-CN201910380213.4有效
发明人：高晓明;王坤阳;王贵师;董洋;谈图 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2019-05-08 - 公布日： 2021-10-12 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于离轴积分腔系统中激光器的波长锁定装置及其锁定方法。装置包括温度电流控制器(11)、激光器(1)、光纤(2)、待测气体和光电传感器(6)，特别是待测气体位于离轴光学谐振腔(4)中，波长锁定部件(12)含数据采集分析器件(7)、模拟PID器(8)和加法器(10)，以及锯齿波发生器(9)；方法为对激光器采用锯齿波调制和对采集的信号按含完整待测气体吸收峰、等长的数据段进行截取，并将截取的首个数据段与后续增加一个数据点截取的数据段进行线性相关运算，来获取激光器中心波长的漂移信号。它能将激光器输出的频率稳定在特定的吸收峰上，可广泛地用于基于离轴积分腔系统的痕量气体浓度探测和物质化学成分分析。
用于积分系统激光器波长锁定装置及其方法

[实用新型]一种高精度自由空间式太阳跟踪仪-CN202022090389.7有效
发明人：高晓明;薛正跃;刘笑海;谈图 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2020-09-22 - 公布日： 2021-09-28 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本实用新型属于自动化控制领域，尤其涉及一种高精度自由空间式太阳跟踪仪。包括太阳跟踪系统和光处理系统，太阳跟踪系统包括电机和跟踪部，电机用于带动跟踪部进行太阳跟踪并采集太阳光；光处理系统包括出光反射镜、窗片、成像筒和高像素CCD探测器，出光反射镜反射太阳跟踪系统采集到的太阳光依次经过窗片和成像筒至高像素CCD探测器；电机和光处理系统设置于封闭箱体内，跟踪部可转动的坐落于封闭箱体顶面。本实用新型跟踪精度高，可以作为中红外激光外差技术的配套装置为激光外差系统提供探测信号光源。
一种高精度自由空间太阳跟踪

[发明专利]一种高精度自由空间式太阳跟踪仪及其跟踪方法-CN202011000965.2在审
发明人：高晓明;薛正跃;刘笑海;谈图 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2020-09-22 - 公布日： 2021-01-12 - 主分类号： G01C21/02 文献下载
摘要：本发明属于自动化控制领域，尤其涉及一种高精度自由空间式太阳跟踪仪及其跟踪方法。包括数据处理系统、太阳跟踪系统和光处理系统，数据处理系统包括上位机程序和上位机图像处理程序，上位机程序带有时间与空间位置测算功能；太阳跟踪系统包括电机控制器、电机和跟踪部，电机控制器从上位机程序获取指令控制电机带动跟踪部进行太阳跟踪；光处理系统包括出光反射镜、窗片、成像筒和高像素CCD探测器，光处理系统用于对太阳跟踪系统采集到的光线进行光斑收集并传递给上位机图像处理程序。本发明跟踪精度高，可以作为中红外激光外差技术的配套装置为激光外差系统提供探测信号光源。
一种高精度自由空间太阳跟踪及其方法

[发明专利]天然气浓度和距离的激光遥感探测装置-CN201610643098.1有效
发明人：高晓明;梅教旭;汪磊;谈图 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2016-08-08 - 公布日： 2019-10-11 - 主分类号： G01N21/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种天然气浓度和距离的激光遥感探测装置。它包括红外激光发射和接收部件，以及与其电连接的控制处理部件，特别是控制处理部件包含电连接的发射信号控制组件和接收信号处理组件；发射信号控制组件用于实现对红外激光发射部件中的激光器(7)输出的调制；接收信号处理组件为与红外接收部件中的探测器(14)电连接的距离信号处理单元和浓度信号处理单元，其中，距离信号处理单元用于计算出红外接收部件至反射体(12)之间的距离，浓度信号处理单元用于计算出气体浓度。它具有极高的探测天然气浓度的精确度，可广泛应用于天然气泄漏的准确定位探测。
电连接浓度信号处理单元红外激光发射红外接收部件激光遥感探测接收信号处理控制处理部件信号处理单元发射信号控制组件天然气探测天然气泄漏接收部件准确定位激光器反射体探测器调制输出应用

[发明专利]烷烃¹³C₁-¹³C₅碳同位素探测装置-CN201810414851.9在审
发明人：高晓明;陈家金;董洋;谈图 -专利权人：铜陵谱敏光电科技有限公司
申请日： 2018-05-03 - 公布日： 2018-11-30 - 主分类号： G01N30/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种烷烃¹³C₁‑¹³C₅碳同位素探测装置。它包括串联连通的阀门、气相色谱部件和样品分析部件，其中，阀门为用于定量取样的六通阀(2)，气相色谱部件用于分离待测样品烷烃中的甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷，并与氧气燃烧产生CO₂，样品分析部件由串联连接的样品光谱分析组件和样品探测组件组成，其中的样品光谱分析组件用于测量¹²CO₂和¹³CO₂的比值，样品探测组件用于根据测量得到的¹²CO₂、¹³CO2的吸收信号强度给出碳同位素的丰度。它的体积小、造价低，便于在勘探过程中对痕量烃类进行碳同位素的实时在线分析，极易于广泛地商业化应用于煤炭、石油、天然气的勘探和开采领域。
碳同位素烷烃光谱分析组件气相色谱部件探测装置探测组件样品分析阀门测量乙烷实时在线分析商业化应用串联连通待测样品定量取样勘探过程吸收信号氧气燃烧痕量烃六通阀体积小甲烷丙烷丁烷丰度戊烷勘探天然气煤炭石油

[发明专利]海水中溶解气体激光光谱在线检测装置-CN201810239928.3在审
发明人：高晓明;谈图;王静静;董洋;朱公栋;田兴;刘锟 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2018-03-22 - 公布日： 2018-09-07 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种海水中溶解气体激光光谱在线检测装置。它包括海水溶解气体析出部件和与其连接的激光光谱检测部件；其中，海水溶解气体析出部件用于在测线上连续不断地分离出探测原位处海水中的样品气，激光光谱检测部件由连接的样品光谱组件和样品探测组件组成，其中的作为样品光谱组件的光谱分析室用于获取样品气的光谱和室内激光的光程，样品探测组件用于根据测量得到的样品气的吸收信号强度，计算出样品气中CH4、CO2、H2S的浓度。它同时具有响应速度快、精确度高，结构简单的特点，可极易于广泛地商业化应用于对海洋天然气水合物进行连续的在线走航勘探。
激光光谱样品气在线检测装置海水溶解气体析出溶解气体探测组件样品光谱海水天然气水合物商业化应用光谱分析连续不断吸收信号检测测线光程光谱走航激光探测测量勘探室内响应海洋

[发明专利]燃烧火焰的多参数测量装置-CN201710352707.2有效
发明人：高晓明;谈图;王晶晶 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2017-05-18 - 公布日： 2018-04-20 - 主分类号： G01J3/42 文献下载
摘要：本发明公开了一种燃烧火焰的多参数测量装置。它包括依次连接的火焰辐射光收集部件、分光部件和探测处理部件；其中，火焰辐射光收集部件为火焰辐射光(2)的光路上依次置有的收集透镜(3)和火焰辐射光传输光纤(4)，分光部件由火焰辐射光光纤分束器(5)和高速光开关(9)组成，且高速光开关(9)的控制端与探测处理部件的光调制信号输出端(23)电连接，探测处理部件由CO2吸收光谱探测组件、CO吸收光谱探测组件和数据处理组件构成，用于由测得的火焰中的CO2吸收光谱和CO吸收光谱得出炉膛(1)中的火焰温度和CO2、CO的浓度，以及由CO和CO2的浓度比值得出火焰的燃烧效率。它能实时精确地测定炉膛中的火焰温度、CO和CO2的浓度以及燃烧效率。
燃烧火焰参数测量装置

[发明专利]多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法-CN201710568398.2在审
发明人：曹振松;高晓明;黄印博;谈图;刘强;梅海平;饶瑞中 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2017-07-13 - 公布日： 2017-11-24 - 主分类号： G01N21/25 文献下载
摘要：本发明公开了一种多波段全光纤高光谱分辨率整层大气透过率同时测量装置及测量方法，利用太阳跟踪装置挂载多个光学耦合模块将信号光耦合进光纤中，同时利用光纤合束器，将本振光和信号光进行合束，实现多波段全光纤高分辨率整层大气透过率测量。该装置利用光在光纤中传输、合束取代了传统的自由空间传输、合束，大大提高了稳定性，增强了激光外差的抗干扰能力；同时利用太阳跟踪装置挂载多个光学耦合模块，与多个本振光合束并进行外差，可同时获取多个波段的激光外差信号，实现了本振光源波段范围内高分辨整层大气透过率的实时测量。可用于气象研究、大气污染监测和大气光学特性测量等领域。
波段光纤光谱分辨率大气透过同时测量装置测量方法

[发明专利]全光纤激光外差太阳辐射计-CN201610871890.2有效
发明人：谈图;高晓明;王晶晶;朱公栋;王贵师;曹亚南 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2016-09-30 - 公布日： 2017-10-31 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种全光纤激光外差太阳辐射计。它得到高信噪比外差信号的部件为连接的太阳跟踪器(1)、第一光纤(2)、光纤合束器(3)、第二光纤(4)、高速外差探测器(6)、射频处理器(20)、锁相放大器(19)、采集器(18)、斩波器(21)和计算机(16)；提供本振光和获取本振光实时输出波长的部件为连接的可调谐窄线宽激光器(7)、第三光纤(8)、光纤分束器(9)、第四光纤(10)、光纤合束器(3)、第五光纤(11)、分束镜(12)、光学标准具(13)、光电探测器(15)、采集器(18)、计算机(16)和波长计(17)；计算机(16)的输出端与可调谐窄线宽激光器(7)电连接。它极易于便捷地实时测量高光谱分辨率的太阳光谱数据。
光纤激光外差太阳辐射计

[发明专利]基于可调谐激光吸收光谱的频率锁定装置及其锁定方法-CN201510085543.2有效
发明人：汪磊;梅教旭;谈图;刘锟;高晓明 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2015-02-16 - 公布日： 2017-08-25 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于可调谐激光吸收光谱的频率锁定装置及其锁定方法。装置包括激光器(1)、光纤(13)、准直光纤(2)、散射光收集透镜(3)、光电探测器(4)、温度电流控制部件(5)和频率稳定部件(16)，其中，频率稳定部件(16)为串接的锁相放大器件(9)、数据采集分析器件(10)、模拟PID器件(8)、运算放大器件(7)和加法器件(15)，以及信号发生器件(6)；方法为对激光器采用三角波叠加正弦波的调制和由接收的含气体吸收信息的散射光信号中的上升沿和下降沿产生的两个吸收峰之间的间距作为变量值，得出稳频反馈控制信号，将频率稳定在特定吸收峰上。它可广泛用于探测大气中物质的成分及其含量。
基于调谐激光吸收光谱频率锁定装置及其方法

[发明专利]三通道声学谐振腔光声光谱传感装置-CN201510096806.X有效
发明人：刘锟;谈图;汪磊;王贵师;朱公栋;梅教旭;高晓明 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2015-03-04 - 公布日： 2017-06-16 - 主分类号： G01N21/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种三通道声学谐振腔光声光谱传感装置。它包括依次与激光器电连接的激光控制器(2)和控制信号源，以及与激光器光路同轴的连通有声导管的管状声学谐振腔、置于声导管端口的其输出端电连接锁相放大器(6)的声学传感器(5)，特别是激光器、激光控制器(2)和作为控制信号源的信号发生器(1)均为三个，管状声学谐振腔由圆柱体(7)中的、其管状腔轴线均与圆柱体(7)轴线平行的三个谐振腔组成，三个声导管的管端口均位于声学传感器(5)的传感面上，锁相放大器(6)的三个通道分接信号发生器(1)的三个信号输出端，用于由参考信号解调出声学传感器(5)感知的三路光声光谱信号。它能同步实时测量气体中的三种组分。
通道声学谐振腔声光传感装置

[发明专利]气体泄漏激光遥感机载探测装置-CN201610791247.9在审
发明人：高晓明;汪磊;梅教旭;谈图 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2016-08-31 - 公布日： 2017-02-15 - 主分类号： F17D5/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种气体泄漏激光遥感机载探测装置。它包括红外激光发射和接收部件，以及与其电连接的控制处理部件，特别是机载探测装置位于飞行器上，且还含有由置于电机(14)轴上的旋转反射镜(13)组成的螺旋探测轨迹部件，其中，旋转反射镜(13)的法线与电机(14)轴线的夹角为1～6°、且与红外激光发射部件的光轴(12)呈40～50°角；控制处理部件包含电连接的发射信号控制组件和接收信号处理组件，其中的发射信号控制组件用于实现对红外激光发射部件中的激光器(5)输出的调制，接收信号处理组件用于根据探测到的携带泄漏气体信息的信号计算出泄漏气体的浓度。它可广泛地应用于对天然气泄漏的精确定位和大面积的快速探测。
气体泄漏激光遥感机载探测装置

[发明专利]高光谱分辨率整层大气透过率测量方法-CN201610417742.3在审
发明人：曹振松;谈图;吴庆川;马宏亮;黄印博;刘强;黄宏华;朱文越;高晓明;饶瑞中 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2016-06-08 - 公布日： 2016-09-07 - 主分类号： G01N21/39 文献下载
摘要：本发明公开了高光谱分辨率整层大气透过率测量方法，利用目标跟踪装置获取透过大气层的太阳光或星光作为信号光，利用高度相干性的窄线宽激光器作为本振激光，将透过大气层的信号光和本振激光在外差探测器中进行光学混频，并依次经过中频滤波器和平方律探测器后，再次送入到带通滤波器中滤除噪声，并最终被计算机采集得到透过大气层的信号光和本振激光合束产生的外差信号，对该外差信号进行处理，获取透过大气层的微弱信号光的高分辨率光谱，用于整层大气透过率的实时测量，可用于大气光学、气象研究和大气污染监测、探测等领域，可实现快速响应、实时在线测量高光谱分辨率的整层大气透过率。
光谱分辨率大气透过测量方法

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