一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术适用于腔增强调节技术领域，具体涉及一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置和方法，所述适用于宽带腔增强系统的光路调节装置包括：光学平台、设置在所述光学平台上的系统光调节结构和参考光调节结构；所述系统光调节结构包括系统光光源组、沿系统光光源组的光路依次设置的光源端可调光阑组、聚焦透镜组、光学谐振腔组、光纤准直器组；在参考光和系统光发出后，通过往复调节反射镜组、探测端可调光阑组和光源端可调光阑组的相关参数，使得光源端可调光阑组和探测端可调光阑组的光阑直径均在指定区间下的光通过性能达到最佳；本发明专利技术在光路调节的过程中，保证系统光与参考光在同一轴向高度位置上，即可实现光谱信号的准确接收。确接收。确接收。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置和方法


[0001]本专利技术属于腔增强调节
，具体涉及一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置和方法。

技术介绍

[0002]腔增强吸收光谱技术是新发展起来的高灵敏度吸收光谱技术，可用于痕量气体和气溶胶等的实时现场测量，如NO2和CHOCHO的检测等。相较于其他的NO2测量方法，宽带腔增强系统具有卓越的灵敏度和稳定性，而使用非相干光源如LED光源作为痕量气体的探测光，成本更低。定制笼式的腔增强系统更是减小了系统的体积和重量，具备紧凑性、对称性、方便调节的结构特点。
[0003]宽带腔增强光谱技术作为腔增强吸收光谱技术的一种，近年来得到了广泛的应用，宽带腔增强技术多使用光谱仪作为接收端，但由于光谱仪其通光孔径非常小，光学谐振腔对系统光准直度要求较高，因此，宽带腔增强光谱技术对光路调节的精度要求较高。如若宽带腔增强系统的光路装置没有得到精确的调节，会直接影响探测器接收信号的有无和强弱。因此，保证出射光的准直效果和出光位置尤其重要。但是一般情况下，技术人员都是通过手动对准来进行光路调节，导致光路调节工作繁琐、时间耗费较长，并且调节精度也不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种精准、快速的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置和方法，以解决现有技术中存在的光路调节操作繁琐且调节精度低的问题。需要注意的是，本专利技术以宽带腔增强系统的光路调节为例，专利技术所述的光路调节方法实际上适用于所有的腔增强光谱技术。
[0005]本专利技术实施例是这样实现的，一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，所述适用于宽带腔增强系统的光路调节装置包括：光学平台、设置在所述光学平台上的系统光调节结构和参考光调节结构；所述系统光调节结构包括系统光光源组、沿系统光光源组的光路依次设置的光源端可调光阑组、聚焦透镜组、光学谐振腔组、光纤准直器组；所述系统光光源组用于发出系统光，所述光学谐振腔组内的待测气体吸收所述系统光中的特定频率光而形成待探测光，所述光纤准直器组用于接收所述待探测光并传输给光谱仪；所述参考光调节结构包括参考光光源组、调光小孔组、反射镜组、探测端可调光阑组；所述参考光光源组用于发出参考光，所述调光小孔组设置在所述参考光光源组的光路上，用于缩束所述参考光，所述反射镜组设置在所述调光小孔组的出光侧，所述探测端可调光阑组设置在所述光学谐振腔组远离光源端可调光阑组的一端，所述反射镜组用于调节缩束后的所述参考光的传输方向，使该参考光能够经探测端可调光阑组进入光学谐振腔组；其中，在参考光和系统光发出后，通过往复调节反射镜组、探测端可调光阑组和光
源端可调光阑组的相关参数，使得光源端可调光阑组和探测端可调光阑组的光阑直径均在指定区间下的光通过性能达到最佳。
[0006]本专利技术实施例的另一目的在于提供一种适用于宽带腔增强系统的光路调节方法，所述光路调节方法用于所述的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，包括以下步骤：调节光学谐振腔组，使光学谐振腔组的腔体中心平行于光学平台，固定参考光光源和系统光光源；参考光的调节，调节调光小孔组中调光小孔的小孔光阑大小；调节反射镜组的固定位置和固定角度，使得通过反射镜组反射的参考光通过光学谐振腔组；配合光源端可调光阑组和探测端可调光阑组进一步调节所述反射镜组；高反镜组的安装和调节，将两个高反镜组分别安装在光学谐振腔组的两端，并调节高反镜组的位置，使得所述高反镜组反射前后的参考光光束重合；系统光的调节，调节系统光光源，使得调节系统光光源发出的系统光在两个高反镜组以及光学谐振腔组的中心；使光纤准直器对准光学谐振腔组的出光光路，实现信号接收。
[0007]本专利技术实施例提供的一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，在光路调节的过程中，保证系统光与参考光在同一轴向高度位置上，即可实现光谱信号的准确接收；引入参考光进行光路调节的参考，有助于降低调节难度，更便捷地使得光路能够探测到系统的最大光强；此外可利用激光作为参考光光源，LED光源作为系统光光源，实现基于大发散角、高亮度LED光源的宽带腔增强系统的光路准直调节。
附图说明
[0008]图1为本专利技术实施例提供的一种参考光调节结构的俯视图；图2为本专利技术实施例提供的一种参考光调节结构的立体结构图；图3为本专利技术实施例提供的一种系统光调节结构的俯视图；图4为本专利技术实施例提供的一种系统光调节结构的立体结构图；图5为本专利技术实施例提供的一种适用于宽带腔增强系统的光路调节方法的流程示意图；图6为本专利技术实施例中精调参考光的流程示意图。
[0009]图中标记说明：10
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光学平台，100
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参考光调节结构，110
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参考光光源组，111
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激光器，112
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激光器管座，113
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第一接杆联结套件组，120
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调光小孔组，121
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调光小孔，122
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第二接杆联结套件组，130
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反射镜组，131
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第一反射镜组，1311
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第一反射镜，1312
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第一反射镜可调固定器，1313
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第三接杆联结套件组，132
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第二反射镜组，1321
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第二反射镜，1322
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第二反射镜可调固定器，1323
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第四接杆联结套件组，140
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探测端可调光阑组，141
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探测端可调光阑，142
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第一可调光阑腔体固定器，150
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光学谐振腔组，151
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光源端高反镜组，1511
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光源端高反镜，1512
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第一高反镜可调腔体固定器，152
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FEP管组，1521
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FEP管，1522
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FEP管腔体固定器，1523
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进气口，1524
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出气口，153
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探测端高反镜组，1531
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探测端高反镜，1532
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第二高反镜可调腔体固定器，154
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第五接杆联结套件组，155
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丝杆，156
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底板，160
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光源端可调光阑组，161
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光源端可调光阑，162
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第二可调光阑腔体固定器，200
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系统光调节结构，210
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系统光光源组，211
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LED光源，212
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LED光源可调腔体固定器，220
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聚焦透镜组，221
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聚焦透
镜，222
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聚焦透镜腔体固定器，230
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滤光片组，231
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，其特征在于，所述适用于宽带腔增强系统的光路调节装置包括：光学平台、设置在所述光学平台上的系统光调节结构和参考光调节结构；所述系统光调节结构包括系统光光源组、沿系统光光源组的光路依次设置的光源端可调光阑组、聚焦透镜组、光学谐振腔组、光纤准直器组；所述系统光光源组用于发出系统光，所述光学谐振腔组内的待测气体吸收所述系统光中的特定频率光而形成待探测光，所述光纤准直器组用于接收所述待探测光并传输给光谱仪；所述参考光调节结构包括参考光光源组、调光小孔组、反射镜组、探测端可调光阑组；所述参考光光源组用于发出参考光，所述调光小孔组设置在所述参考光光源组的光路上，用于缩束所述参考光，所述反射镜组设置在所述调光小孔组的出光侧，所述探测端可调光阑组设置在所述光学谐振腔组远离光源端可调光阑组的一端，所述反射镜组用于调节缩束后的所述参考光的传输方向，使该参考光能够经探测端可调光阑组进入光学谐振腔组；其中，在参考光和系统光发出后，通过往复调节反射镜组、探测端可调光阑组和光源端可调光阑组的相关参数，使得光源端可调光阑组和探测端可调光阑组的光阑直径均在指定区间下的光通过性能达到最佳。2.根据权利要求1所述的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，其特征在于，所述系统光调节结构还包括滤光片组，所述滤光片组设置在所述光学谐振腔组与光纤准直器组之间，用于过滤所述光学谐振腔组形成的待探测光。3.根据权利要求1所述的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，其特征在于，所述光学谐振腔组包括谐振腔体和高反镜组，所述谐振腔体通过一安装结构设置在所述光学平台上，两个所述高反镜组分别设置在所述谐振腔体的两端，用于往复反射进入所述谐振腔体的参考光或系统光。4.根据权利要求3所述的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，其特征在于，所述安装结构至少包括丝杆以及底板，用于实现系统光光源组、光源端可调光阑组、聚焦透镜组、光学谐振腔组、滤光片组以及光纤准直器组的安装固定。5.根据权利要求3所述的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，其特征在于，所述谐振腔体为由聚四氟乙烯材料制成的管体。6.根据权利要求1所述的适用于宽带腔增强系统的光路调节装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雅丽，童军华，阳成强，龙旭照，李鑫，栾维港，陈鹏，
申请(专利权)人：安徽中科蓝壹信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：