国产自产21区,亚洲97,免费毛片网,国产啪视频,青青青国产在线观看,国产毛片一区二区三区精品

專利名稱：全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種采用腔衰蕩原理的光纖檢測傳感技術。本實用新型屬于光學測量傳感技術領域，主要應用于應變、壓力、電流等物理量以及液體、氣體濃度和折射率等化學量的傳感檢測。
背景技術：
光纖傳感器由于具有抗電磁干擾能力強、靈敏度高、電絕緣性好、安全可靠、耐腐蝕、可構成光纖傳感網等諸多優點，因而在工業、農業、生物醫療、國防等各領域均有廣闊應用前景。
腔衰蕩光譜技術(Cavity Ring Down Spectroscopy)是近幾年發展起來的的一種吸收光譜新型檢測技術。腔衰蕩光譜技術基本原理是測量光脈沖入射到由兩個高反射鏡組成的高精細度光學諧振腔(一般地，高反射鏡的反射率R≥0.9999)，一小部分(1-R，約10-5)的入射光通過其中一個高反射鏡耦合進入光學諧振腔，在腔中來回反射，在腔鏡反射損耗、腔內固有損耗以及腔內被測物質(如氣體、液體等化學吸收體)吸收損耗的作用下，腔內光子數在來回振蕩中慢慢衰減(即衰蕩，ringdown)。腔內光脈沖每來回反射一次，一小部分(1-R，約10-5)腔內光子通過后腔鏡傳輸至腔外并由一個高靈敏度光電探測器探測，探測器的輸出將呈現指數衰減，其時間常數τ決定于腔鏡的反射率和被測物質的吸收大小，如公式1所示，
τ=Lneffc[(1-R)+l]···(1)]]>式中，L為光學諧振腔長度，neff為腔內有效折射率，R為腔鏡的反射率，l為腔內被測物質引起的吸收損耗。由此通過測量光衰減的時間常數，來探測被測物質的吸收大小，并進而可根據比爾朗伯特定理獲得其濃度，如公式2l＝αL＝σLC(2)這里，α為被測物質的吸收系數，σ為被測物質的吸收截面，C為被測物質的濃度。
腔衰蕩光譜技術的主要優點在于1.采用高精細度光學諧振腔，極大地增加了吸收光程，大大提高了測量的靈敏度；2.通過測量腔內脈沖的衰減時間常數，對輸入光強波動不敏感，是一種對腔內損耗的直接測量，無需轉換校準。
為了將腔衰蕩光譜原理引入光纖傳感領域中，結合兩者的優點，形成新型光纖腔衰蕩傳感技術，人們已經提出了若干技術方案。在先技術之一[Tuomo von Lerber等，APPLIED OPTICS，2002，413567-3575]，是在1米長的光纖的兩個光纖連接器端面進行拋光，鍍上高反射率介質膜構成高精細度光纖諧振腔，觀察到了1微秒左右的腔衰蕩時間，并進行了光纖彎曲損耗和光纖倏逝波傳感實驗，獲得了初步成功。但這一方法的缺點是在光纖端面上進行拋光和鍍高反射率介質膜的技術復雜，成本高，而且高反射率介質膜的帶寬受限，一般在10納米左右，限制了腔衰蕩的光譜測量范圍。在先技術之二[Manish Gupta等，OPTICSLETTERS，2002，271878-1881]，是采用兩個高反射率光纖布拉格光柵構成高精細度光纖諧振腔，在10米腔長的情況下獲得了2微秒左右的腔衰蕩時間。這一方法的缺點是作為高反射腔鏡的兩個光纖光柵的波長和帶寬必須很好的匹配，另外，該方法的光譜測量范圍受光纖光柵的反射帶寬限制，一般在幾個納米左右。同時，上述在先技術還有一個共同的缺點入射光脈沖耦合進入光纖諧振腔的效率取決于輸入腔鏡的反射率，反射率越高，耦合效率越低，進入光電探測器的光強越弱，而光電探測器都存在探測下限，另一方面從公式1知道，腔鏡反射率越高，腔衰蕩時間就越長，測量靈敏度就越高。也就是說存在腔鏡反射率和輸入耦合效率的矛盾，這就限制了光纖腔衰蕩傳感裝置測量靈敏度的進一步提高。

發明內容
為了克服上述在先技術的缺點和不足，本實用新型提出一種采用光纖環形鏡構成的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，該裝置應具有腔鏡反射率高、諧振腔精細度高、反射帶寬寬、光譜測量范圍寬、測量靈敏度高、結構簡單的優點。
本實用新型的技術解決方案一種全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特點是于它依次由光源及其第一驅動器、光纖諧振腔、光電探測器和信號采集處理系統連接而構成。
所述的光纖諧振腔由第一光纖環形鏡通過光纖與第二光纖環形鏡相連構成；所述的第一光纖環形鏡由第一光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第一光纖環路連接構成；所述的第二光纖環形鏡由第二光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第二光纖環路連接構成；所述的光源的輸出端與第一光纖耦合器的第一端口相連，第一光纖耦合器的第二端口與所述的光纖的一端相連；該光纖的另一端連接第二光纖耦合器的第一端口，該第二光纖耦合器的第二端口經光電探測器和信號采集處理系統相連。
所述的光纖諧振腔，由一環形鏡開關的第二端口通過所述的光纖與第二光纖耦合器的第一端口相連構成，所述的第二光纖環形鏡由第二光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第二光纖環路連接構成；所述的光源的輸出端與該環形鏡開關的第一端口相連；該環形鏡開關的第二端口與所述的光纖的一端相連；該光纖另一端連接第二光纖耦合器的第一端口，該第二光纖耦合器的第二端口經光電探測器和信號采集處理系統相連。
所述的環形鏡開關的構成是所述的第三光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第三光纖環路的兩端連接，在第三光纖環路偏離中心位置接入光調制單元，該光調制單元設有第一驅動電源，該第一驅動電源與所述的第一驅動器相連并同步運轉。
所述的環形鏡開關的構成是所述的第三光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第三光纖環路的兩端連接，在第三光纖環路偏離中心位置接入一個半導體光放大器和第三光纖耦合器，所述的半導體光放大器具有第二驅動電源，所述的第三光纖耦合器的第三端口連接一控制激光器，該控制激光器連接第三驅動電源，所述的第三驅動電源與所述的第一驅動電源連接并同步工作。
所述的環形鏡開關的構成是所述的第三光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第三光纖環路的兩端連接，在第三光纖環路中偏離中心位置接入一段高非線性光纖和第四光纖耦合器，該第四光纖耦合器連接一超短脈沖激光器，該超短脈沖激光器在脈沖發生器的驅動下工作，該脈沖發生器與第一驅動器相連并同步工作。
所述的環形鏡開關的構成是所述的第三光纖耦合器同側的第三端口和第四端口與第三光纖環路的兩端連接，在第三光纖環路中偏離中心位置接入一波分復用器和一段有源光纖，所述的波分復用器的第三端連接一泵浦激光器，該泵浦激光器設有第二驅動器，所述的第二驅動器與第一驅動器相連并同步工作。
本實用新型的特點和優點如下1、本實用新型全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，與在先技術相比，具有腔鏡反射率高、諧振腔精細度高的優點，而且反射帶寬很寬，可達幾十納米，具有光譜測量范圍寬的優點；2、本實用新型的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，與在先技術相比，腔鏡反射率可以動態調制，從而在保證高精細度的條件下，又可以獲得高的光功率耦合效率，降低了光電探測器的要求，能夠獲得更高的測量靈敏度；3、本實用新型的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，與在先技術相比，結構簡單，制作容易，成本低廉。


圖1本實用新型實施例一采用光纖環形鏡構成高精細度光纖諧振腔的光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖；圖2本實用新型實施例二采用高速光纖環形鏡光開關作為高精細度光纖諧振腔輸入腔鏡的光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖；圖3本實用新型實施例三采用半導體光放大器構成的非線性光纖環形鏡實現高反射和高透過特性高速切換的光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖；圖4本實用新型實施例四采用高非線性光纖構成的非線性光纖環形鏡實現高反射和高透過特性高速切換光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖；圖5本實用新型實施例五采用光纖放大器構成的非線性光纖環形鏡實現高反射和高透過特性高速切換的光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
實施例一如圖1所示，全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，它依次由光源1及其第一驅動器11、光纖諧振腔、光電探測器5和信號采集處理系統6連接而構成。
所述的光纖諧振腔由第一光纖環形鏡2通過光纖4與第二光纖環形鏡3相連構成；所述的第一光纖環形鏡2由第一光纖耦合器21同側的第三端口213和第四端口214與第一光纖環路22連接構成；所述的第二光纖環形鏡3由第二光纖耦合器31同側的第三端口313和第四端口314與第二光纖環路32連接構成；所述的光源1的輸出端與第一光纖耦合器21的第一端口211相連，第一光纖耦合器21的第二端口212與光纖4的一端相連；該光纖4另一端連接第二光纖耦合器31的第一端口311，該第二光纖耦合器31的第二端口312經光電探測器5和信號采集處理系統6相連。
本實施例是基于采用光纖環形鏡作為光纖諧振腔，構成寬帶高精細度光纖諧振腔的光纖腔衰蕩傳感裝置。將3dB第一光纖耦合器21的同側的兩端口213和214同第一光纖環路22連接構成第一光纖環形鏡2。將3dB第二光纖耦合器31的同側的兩端口313和314同第二光纖環路32連接構成第二光纖環形鏡3。第一光纖耦合器21的另一側第二端口212連接到光纖4。該光纖4的另外一端連接到第二光纖耦合器31另一側第一端口311。從光源1發出的光波注入第一光纖耦合器21的第一端口211，從第三端口213和第四端口214分束輸出，以順時針和逆時針方向經過第一光纖環路22，回到第一光纖耦合器21，并在其中發生干涉；再從第一端口211和第二端口212輸出。由于干涉的結果，從第二端口212輸出的光波強度為I1＝(1-2η)Ioexp(-αl)；而從第一端口211向入射方向反射的光波強度可以表示為I1B＝4η(1-η)Ioexp(-αl)。式中I0為入射光強；(1-η)∶η為光纖耦合器的分束比；l為光纖環路的長度；α為光纖環路的損耗系數。因此，用分束比為1∶1的3dB第一光纖耦合器21構成的光纖環形鏡2，理想反射率可以達到100％。通過調整第一光纖耦合器21的分束比，可以獲得腔衰蕩所要求的反射率，比如達到99.9％以上。而且，具有寬帶特性分束比的光纖耦合器已經商品化，因此可以獲得反射帶寬達到幾十個納米的光纖環形鏡。第二光纖環形鏡3具有相同的性質。這樣，第一光纖環形鏡2、第二光纖環形鏡3和光纖4構成一個光脈沖在其中來回振蕩的高精細度諧振腔。光源1發出的光脈沖進入第一光纖耦合器21的第一端口211，由于第一光纖環形鏡2的高反射率，一小部分透射光耦合進入由第一光纖環形鏡2、光纖4和第二光纖環形鏡3構成的寬帶高精細度光纖諧振腔，在腔內來回反射并慢慢振蕩衰減(即衰蕩)。腔內光脈沖每來回反射一次，一小部分腔內光子通過第二光纖環形鏡3從第二光纖耦合器31的第二端口312傳輸至腔外并由光電探測器5探測。光電探測器5的輸出電信號進入信號采集處理系統6。根據公式1，通過分析測量到的腔衰蕩時間常數，可以實現對腔內損耗的高精度測量。
本實施例具有腔鏡反射率高、光譜測量范圍寬的優點，而且光纖環形鏡是由3dB光纖耦合器構成，成本非常低。
實施例二如圖2所示，本實用新型全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，所述的光纖諧振腔由一環形鏡開關7的第二端口712通過光纖4與第二光纖耦合器31的第一端口311相連構成，所述的第二光纖環形鏡3由第二光纖耦合器31同側的第三端口313和第四端口314同第二光纖環路32連接構成；所述的光源1的輸出端與該環形鏡開關7的第一端口711相連；該環形鏡開關7的第二端口712與所述的光纖4的一端相連；該光纖4另一端連接第二光纖耦合器31的第一端口311，該第二光纖耦合器31的第二端口312經光電探測器5和信號采集處理系統6相連。所述的環形鏡開關7的構成是所述的第三光纖耦合器71同側的第三端口713和第四端口714與第三光纖環路72的兩端連接，在第三光纖環路72偏離中心位置接入光調制單元73，該光調制單元73設有第一驅動電源74，該第一驅動電源74與所述的第一驅動器11相連并同步運轉。光調制單元73由第一驅動電源74驅動控制。
接入了調制單元73的光纖環形鏡72是一個反射率可調的光纖環形鏡開關。從而構成一個高輸入耦合效率、寬帶、高精細度的光纖諧振腔的光纖諧振腔，實現高靈敏度和高精度的腔衰蕩檢測傳感。
在該結構中，將第三光纖耦合器71同側的第三端口713和第四端口714通過光纖環路72連接，構成光纖環形鏡。在環中接入光調制單元73，形成可控光纖環形鏡7。該可控光纖環形鏡7的工作特征是在光開關單元73處于“全通”狀態時，從第一端口711或第二端口712輸入到可控光纖環形鏡7的光信號，將分別反射回原第一端口711或第二端口712。此時，可控光纖環形鏡7相當于一個高反射鏡，它與光纖4和光纖環形鏡3構成一個高精細度的光纖諧振腔。在光調制單元73處于“全反射”狀態時，從第一端口711輸入到可控光纖環形鏡7的光脈沖將從另一端口712輸出，注入光纖4。此時可控光纖環形鏡7相當于一個透過率很高的耦合器，它可以將光脈沖功率高效率地耦合進諧振腔。一旦光脈沖注入光纖4，立即切換光開關單元的狀態，使光纖諧振腔恢復到高精細度狀態。在該結構中，第二光纖環形鏡3的構成和作用原理與圖1中的第二光纖環形鏡3相同。這樣，可控光纖環形鏡7、光纖4和光纖環形鏡3就構成了一個高輸入耦合效率、寬帶、高精細度的光纖諧振腔。
本實施例的工作過程如下光源1發出的光脈沖進入第三光纖耦合器71的第一端口711，可控光纖環形鏡光7的光調制單元73在第一驅動電源74的驅動下，同步地切換到高透過率狀態。切換的持續時間足夠短，在輸入至光纖4中的光脈沖經第二光纖環形鏡3反射回光纖4，到達可控光纖環形鏡7的第二端口712之前，可控光纖環形鏡7己切換為高反射狀態。此后，光脈沖就在由可控光纖環形鏡7、光纖4和第二光纖環形鏡3構成的諧振腔內來回反射并慢慢振蕩衰減(即衰蕩)。腔內光脈沖每來回反射一次，一小部分腔內光子通過第二光纖環形鏡3的光纖耦合器31的第二端口312傳輸至腔外，并由光電探測器5探測。光電探測器5的輸出電信號進入信號采集處理系統6。根據公式1，通過分析測量到的腔衰蕩時間常數，可以實現對腔內損耗的高精度測量。
本實施例不但具有腔鏡反射率高、光譜測量范圍寬和低成本的優點，而且通過輸入腔鏡的反射率的調制，使得入射光脈沖注入光纖諧振腔時具有高的耦合效率，注入后腔鏡即恢復高的反射率，從而解決了高精細度同光耦合效率之間的矛盾，克服了在先技術的缺點，降低了光電探測器的要求，提高了測量信號的信噪比，獲得更高的測量靈敏度。
本實用新型實施例三圖3為本實用新型實施例三采用半導體光放大器構成的非線性光纖環形鏡實現高反射和高透過特性高速切換的光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖；圖中74為一個半導體光放大器，741為它的第二驅動電源。半導體光放大器74不僅具有光放大的作用，而且在不同入射光強的情況下，由于光學非線性效應而改變有效折射率。742為一個控制用激光器。它發出的脈沖激光信號經過第三光纖耦合器743注第三入光纖環路72。744為控制用激光器742脈沖運轉的第三驅動電源，其脈沖頻率和相位與信號光源1同步并可調。
本實施例的工作原理如下半導體光放大器74在一定的工作電流下具有相應的增益，補償第三光纖環路72的損耗，使光纖環形鏡第一端口711和第二端口712來看起到一個高反射鏡的作用。當從激光器742發出的控制光脈沖通過第三光纖耦合器743注入到第三光纖環路72時，控制光脈沖和光源1發出的測試光脈沖在半導體光放大器74上將發生非線性相互作用。該半導體光放大器74的安裝位置偏離第三光纖環路72的中點，因此從第三光纖耦合器71的第三端口713和第四端口714出射的測試光脈沖將在不同時刻到達半導體光放大器74。調節第三驅動電源744的脈沖延遲時間，使控制激光器742發出的控制光脈沖到達半導體光放大器74的時刻只同順時針和逆時針傳輸的測試光脈沖中的一個光脈沖同步到達半導體光放大器74并與之發生非線性相互作用。這樣順時針和逆時針傳輸的測試光脈沖通過第三光纖環路72時經歷的相位變化就不相同。在此情況下，可控光纖環形鏡7對于從光源1入射的光脈沖就起一個高透過率的作用，使光脈沖高效地進入光纖4。然后立即切斷控制光脈沖，可控光纖環形鏡7恢復到高反射率的狀態，構建一個高精細度的振蕩腔。由于半導體光放大器74的非線性響應時間極短，大致在小于納秒量級，因此可以實現高速的切換，滿足高靈敏度、高精度的腔衰蕩測量。
本實用新型實施例四圖4為本實用新型實施例四采用高非線性光纖構成的非線性光纖環形鏡實現高反射和高透過特性高速切換光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖；圖中754為一段高非線性光纖，與光纖環路72直接相連接。751是一個產生起控制作用的超短脈沖激光器，它在脈沖發生器752的驅動下工作。脈沖發生器752與第一驅動器11同步，并具有可調的時延特性。超短脈沖激光器751發出的激光通過第四光纖耦合器753注入高非線性光纖754。
該結構的工作原理如下高非線性光纖具有比常規光纖高得多的光學非線性效應。當測試光脈沖從激光光源1發出經過第三光纖耦合器71分束，分別以順時針和逆時針方向通過第三光纖環路72；控制激光脈沖與測試脈沖同步發出，控制延時使其與順時針光波同時到達高非線性光纖段754；而逆時針光波在控制光波到達非線性光纖段754之前已經通過該光纖段。逆時針光波沒有受到高非線性光纖754的作用，而順指針光波經受了非線性效應的交叉相位調制效應，獲得了有較大差別的相位變化。這樣，這二束光波回到第三光纖耦合器71時，不會由于干涉而全部從入射端口711反射回去，而是以較高的透過率注入光纖4。在這一脈沖通過光纖環形鏡開關7之后，控制激光器751處于脈沖間隔期。此時，高非線性光纖段754對于順時針和逆時針光波沒有區別，產生相同的相移。當它們回到第三光纖耦合器71時，將由于干涉而向入射端口反射，對于從其第一端口711和第二端口712入射的光波都起到一個高反射鏡的作用。從而達到高效率注入高Q值衰蕩腔的目的。
本實用新型實施例五圖5本實用新型實施例五采用光纖放大器構成的非線性光纖環形鏡實現高反射和高透過特性高速切換的光纖腔衰蕩傳感裝置示意圖。圖中764為一段稀土摻雜有源光纖；它與第三光纖環路72相連接。761為向有源光纖提供激勵能量的泵浦激光器。泵浦激光器在第二驅動器762推動下工作。第二驅動器762與測試光源的第一驅動器11同步，并具有可調的時延特性。泵浦激光脈沖通過波分復用器763注入有源光纖764，使其具有光放大的作用。
該結構的工作原理如下稀土摻雜有源光纖764在泵浦激光的作用下，吸收泵浦激光光子能量，獲得粒子數的反轉；它對于同時注入的信號光具有放大作用。當測試光脈沖從激光光源1發出經過第三光纖耦合器71分束，分別以順時針和逆時針方向通過第三光纖環路72；泵浦激光脈沖從泵浦激光器761與測試脈沖同步發出，經過波分復用器763注入有源光纖764；控制延時使其與順時針光波同時到達有源光纖段764，從而使順時針光波獲得放大。而逆時針光波在泵浦光脈沖到達有源光纖段764之前已經通過該光纖段。逆時針光波沒有受到有源光纖764的放大作用。這樣，這二束光波回到第三光纖耦合器71時，由于兩束光波的強度不同，干涉的結果是一部分光從入射端口711反射回去，另外一部分光波向端口712輸出進入光纖4。在這一脈沖通過光纖環形鏡開關7之后，泵浦激光器761處于脈沖間隔期，但是維持一個低功率水平的直流輸出，使有源光纖764維持不損耗零增益的狀態。這樣，它對于順時針和逆時針光波沒有區別，既無吸收，也無增益，并經歷相同的相移。當它們回到第三光纖耦合器71時，將由于干涉而向入射端口反射，對于從其第一端口711和和第二端口712入射的光波都起到一個高反射鏡的作用。從而達到高效率注入高Q值衰蕩腔的目的。
本實用新型的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置可以實現對腔內損耗的高精度測量，可以用來進行多種參量的傳感測量，只要被測參量能夠引起光纖諧振腔的損耗改變，或者被測參量的變化能夠通過轉換機構轉換為光纖諧振腔的損耗改變，例如彎曲、應變、壓力、氣體/液體的濃度/折射率等，都能夠用本實用新型的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置進行測量。
權利要求1.一種全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于它依次由光源(1)及其第一驅動器(11)、光纖諧振腔、光電探測器(5)和信號采集處理系統(6)連接而構成。
2.根據權利要求1所述的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于所述的光纖諧振腔由第一光纖環形鏡(2)通過光纖(4)與第二光纖環形鏡(3)相連構成；所述的第一光纖環形鏡(2)由第一光纖耦合器(21)同側的第三端口(213)和第四端口(214)同第一光纖環路(22)連接構成；所述的第二光纖環形鏡(3)由第二光纖耦合器(31)同側的第三端口(313)和第四端口(314)同第二光纖環路(32)連接構成；所述的光源(1)的輸出端與第一光纖耦合器(21)的第一端口(211)相連，第一光纖耦合器(21)的第二端口(212)與光纖(4)的一端相連；該光纖(4)另一端連接第二光纖耦合器(31)的第一端口(311)，該第二光纖耦合器(31)的第二端口(312)經光電探測器(5)和信號采集處理系統(6)相連。
3.根據權利要求1所述的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于所述的光纖諧振腔由一環形鏡開關(7)的第二端口(712)通過光纖(4)與第二光纖耦合器(31)的第一端口(311)相連構成，所述的第二光纖環形鏡(3)由第二光纖耦合器(31)同側的第三端口(313)和第四端口(314)同第二光纖環路(32)連接構成；所述的光源(1)的輸出端與該環形鏡開關(7)的第一端口(711)相連；該環形鏡開關(7)的第二端口(712)與所述的光纖(4)的一端相連；該光纖(4)另一端連接第二光纖耦合器(31)的第一端口(311)，該第二光纖耦合器(31)的第二端口(312)經光電探測器(5)和信號采集處理系統(6)相連。
4.根據權利要求3所述的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于所述的環形鏡開關(7)的構成是所述的第三光纖耦合器(71)同側的第三端口(713)和第四端口(714)與第三光纖環路(72)的兩端連接，在第三光纖環路(72)偏離中心位置接入光調制單元(73)，該光調制單元(73)設有第一驅動電源(74)，該第一驅動電源(74)與所述的第一驅動器(11)相連并同步運轉。
5.根據權利要求3所述的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于所述的環形鏡開關(7)的構成是所述的第三光纖耦合器(71)同側的第三端口(713)和第四端口(714)與第三光纖環路(72)的兩端連接，在第三光纖環路(72)偏離中心位置接入一個半導體光放大器(74)和第四光纖耦合器(743)，所述的半導體光放大器(74)具有第二驅動電源(741)，所述的第三光纖耦合器(743)的第三端口連接一控制激光器(742)，該控制激光器(742)連接第三驅動電源(744)，所述的第三驅動電源(744)與所述的第一驅動器(11)連接并同步工作。
6.根據權利要求3所述的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于所述的環形鏡開關(7)的構成是所述的第三光纖耦合器(71)同側的第三端口(713)和第四端口(714)與第三光纖環路(72)的兩端連接，在第三光纖環路(72)中偏離中心位置接入一段高非線性光纖(754)和第四光纖耦合器(753)，該第四光纖耦合器(753)連接一超短脈沖激光器(751)，該超短脈沖激光器(751)在脈沖發生器(752)的驅動下工作，該脈沖發生器(752)與第一驅動器(11)相連并同步工作。
7.根據權利要求3所述的全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其特征在于所述的環形鏡開關(7)的構成是所述的第三光纖耦合器(71)同側的第三端口(713)和第四端口(714)與第三光纖環路(72)的兩端連接，在第三光纖環路(72)中偏離中心位置接入一波分復用器(763)和一段有源光纖(764)，所述的波分復用器(763)的第三端連接一泵浦激光器(761)，該泵浦激光器(761)設有第二驅動器(762)，所述的第二驅動器(762)與第一驅動器(11)相連并同步工作。
專利摘要一種全光纖腔衰蕩吸收光譜檢測傳感裝置，其結構是它依次由光源及其第一驅動器、光纖諧振腔、光電探測器和信號采集處理系統連接而構成。本實用新型具有腔鏡反射率高、諧振腔精細度高、反射帶寬寬、光譜測量范圍寬、光功率耦合效率高、測量靈敏度高和結構簡單的優點。
文檔編號G01N21/25GK2773641SQ20052004024
公開日2006年4月19日 申請日期2005年3月18日 優先權日2005年3月18日
發明者蔡海文, 瞿榮輝, 方祖捷, 王允韜 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所