利用自定标的光腔衰荡光谱测量水汽含量的装置和方法

摘要

本发明公开了一种测量气体中的水汽含量的装置，该装置利用光腔衰荡光谱对测量单位进行自定标，该装置包括激光器、光衰荡腔、光电探测器和数据采集器，其中所述激光器用于输出激光到所述光衰荡腔；所述光衰荡腔是一个光学谐振腔，用于容纳待测气体，并使入射到其中的激光来回多次反射，输出一逐渐衰荡的激光；所述光电探测器用于接收由所述光衰荡腔出射的激光，根据该出射激光的光强生成一个电信号，利用该电信号能够计算所述出射激光的衰荡时间，而该衰荡时间能够用于计算所述待测气体中的水汽含量；所述触发数据采集器用于接收和记录所述光电探测器输出的所述电信号。本发明基于光腔衰荡光谱进行的，并利用了固定的光腔长度实现了测量单位的自定标，达到了准确定量测量的要求。

主权项

一种测量气体中的水汽含量的装置，该装置利用光腔衰荡光谱对测量单位进行自定标，其特征在于，该装置包括激光器(1)、光衰荡腔(4)、光电探测器(5)和触发数据采集器(7)，其中所述激光器(1)用于输出激光到所述光衰荡腔(4)；所述光衰荡腔(4)是一个光学谐振腔，用于容纳待测气体，并使入射到其中的激光来回多次反射，输出一个逐渐衰荡的激光；所述光电探测器(5)用于接收由所述光衰荡腔(4)出射的逐渐衰荡的激光，根据该逐渐衰荡的激光的光强生成一个电信号，利用该电信号能够计算所述出射的逐渐衰荡的激光的衰荡时间，而该衰荡时间能够用于计算所述待测气体中的水汽含量；所述触发数据采集器(7)用于接收和记录所述光电探测器(5)输出的所述电信号；该装置在测量过程中，所述激光器(1)输出的激光的中心波长作步阶式扫描，所述激光波长的扫描步长远小于所述光衰荡腔(4)的自由光谱范围，同时控制激光波长在中心波长附近快速小范围振荡；当激光频率恰好与所述光衰荡腔(4)的腔模满足共振条件而形成共振时，则触发一个衰荡事件。