光纤声波气体监测装置及系统
摘要文本
本发明提供了一种光纤声波气体监测装置及系统，涉及光纤传感领域。所述光纤声波气体监测装置包括脉冲激光器、可调谐激光器、调制解调器、气体探头及探测单元，脉冲激光器和可调谐激光器分别与调制解调器连接，探测单元包括环形器和光电探测器，环形器的三个端口沿信号传输方向分别与可调谐激光器、气体探头及光电探测器连接，光电探测器与所述调制解调器连接，气体探头包括相对设置的光声转化器件和声光传感器件，光声转化器件和脉冲激光器连接，声光传感器件和环形器连接。本发明将超声波检测技术与光纤传感技术有效结合，实现了系统集成度高、传感信号简单、数据传输需求量少、低功耗且完全本质安全的气体多参数同时在线监测。
申请人信息
- 申请人:山东省科学院激光研究所
- 申请人地址:250000 山东省济宁市海川路9号高新区产学研基地A3号楼B座
- 发明人: 山东省科学院激光研究所
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 光纤声波气体监测装置及系统 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN201710621373.4 |
| 申请日 | 2017年7月26日 |
| 公告号 | CN107228827B |
| 公开日 | 2024年1月26日 |
| IPC主分类号 | G01N21/17 |
| 权利人 | 山东省科学院激光研究所 |
| 发明人 | 王寅; 王兴玮; 周靖诚; 郭旭; 魏玉滨; 刘统玉 |
| 地址 | 山东省济宁市海川路9号高新区产学研基地A3号楼B座 |
专利主权项内容
1.一种光纤声波气体监测装置，其特征在于，包括脉冲激光器、可调谐激光器、调制解调器、气体探头及探测单元，所述脉冲激光器和所述可调谐激光器分别与所述调制解调器连接，所述探测单元包括环形器和光电探测器，所述环形器的三个端口沿所述环形器的信号传输方向分别与所述可调谐激光器、所述气体探头及所述光电探测器连接，所述光电探测器与所述调制解调器连接，所述气体探头包括相对设置的光声转化器件和声光传感器件，所述光声转化器件和所述脉冲激光器连接，所述声光传感器件和所述环形器连接，由所述脉冲激光器出射的脉冲激光入射到所述光声转化器件产生超声波，所述超声波经气体介质传播到达声光传感器件，由所述可调谐激光器出射的探测激光经所述环形器入射到所述声光传感器件，在所述声光传感器件内经所述超声波调制后返回所述环形器并经所述环形器到达所述光电探测器产生光电流，所述光电流由所述调制解调器接收；所述光声转化器件为端面镀有金纳米复合材料的光纤，所述金纳米复合材料吸收由所述脉冲激光器发出的激光脉冲能量发生形变，使邻近空间气体发生振动，产生以邻近空间气体为传播介质的超声波；所述声光传感器件为光纤FP压力传感器，所述光纤FP压力传感器中的FP腔在超声波的作用下发生振动并使FP腔的腔长发生变化，入射到所述光纤FP压力传感器的探测激光在FP腔内经多次反射后返回所述环形器。。马 克 数 据 网