技术特征：
1.一种基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统，其特征在于，包括调制器(1)、dfb激光光源(2)、隔离器(3)、声波直接耦合-多光程光声池(4)、环形器(5)、低相干超辐射发光二极管光源(6)、电荷耦合器件ccd(7)、计算机(8)，所述调制器(1)、dfb激光光源(2)、隔离器(3)、声波直接耦合-多光程光声池(4)、环形器(5)、低相干超辐射发光二极管光源(6)依次连接，所述环形器(5)还与电荷耦合器件ccd(7)相连接，所述电荷耦合器件ccd(7)与计算机(8)相连接；其中，调制器(1)用于对dfb激光光源进行调制，dfb激光光源(2)用于发出激光做为检测系统的激发光，隔离器(3)用于保证激发光的单向传输，防止激发光反射传入dfb激光器，声波直接耦合-多光程光声池(4)用于激发光激发待测气体产生声波信号以及通过声波直接耦合的方式把声波加载到探测光上，环形器(5)用于规定激光的传输方向，低相干超辐射发光二极管光源(6)用于发出激光作为检测系统的检测光，电荷耦合器件ccd(7)用于对接收到的干涉光信号进行检测转化为电信号，计算机(8)用于对所述的光电探测器检测到的电信号进行处理。2.根据权利要求1所述的基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统，其特征在于，所述声波直接耦合-多光程光声池(4)包括光声池池体(10)、激发光准直器(11)、进气口(12)、刚性fpe结构(13)、出气口(14)、金膜(15)及探测光准直器(16)，激发光准直器(11)设置光声池池体(10)的池体顶部，进气口(12)、出气口(14)分别设置在池体的一侧上、下位置，测光准直器(16)设置在池体的中部位置，光声池内表面和探测光准直器(16)的端面构成刚性fpe结构(13)，光声池池体(10)的四周壁上镀有金膜(15)，其中激发光准直器(11)用于对激发光进行准直，使其平行入射到所述基于声波直接耦合-多光程光声池中，进气口(12)用于把待测气体通入所述基于声波直接耦合-多光程光声池中，刚性fpe结构(13)用于探测光在所述刚性fpe结构中反射，使探测光加载上待测气体折射率变化信息，后与所述探测光准直器端面反射的光一起返回光纤中发生干涉，出气口(14)用于把待测气体排出所述基于声波直接耦合-多光程光声池，金膜(15)镀在所述基于声波直接耦合-多光程光声池的内表面上，实现对激发光和探测光的反射，及探测光准直器(16)用于对探测光进行准直，使其平行入射到所述基于声波直接耦合-环形多光程光声池中，同时把部分探测光在端面反射回来。3.根据权利要求2所述的一种基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统，其特征在于，还包括激发激光(9)，所述激发激光(9)在光声池池体(10)内壁发生多次反射，充分的与声波直接耦合-多光程光声池(4)中的痕量气体发生作用产生声音信号，所述声音信号反作用于所述痕量气体改变了所述痕量气体的折射率。4.根据权利要求2所述的一种基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统，其特征在于，所述声波直接耦合-多光程光声池为环形结构。5.根据权利要求2所述的一种基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统，其特征在于，所述调制器(1)、dfb激光光源可根据测量气体的种类发出不同波长的激光)(2)、隔离器(3)、环形器(5)、发出1550nm或850nm激光的低相干超辐射发光二极管光源(6)。6.根据权利要求2所述的一种基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统，其特征在于，刚性fpe结构两表面反射光通过探测光准直器(16)重新耦合进光纤再经过环形器(5)在电荷耦合器件ccd(7)处发生干涉，干涉信号被电荷耦合器件ccd(7)转换为电信号传入计算机(8)进行处理得到反射光携带的痕量气体折射率变化信息，进一步解调出痕
量气体折射率变化所携带的声波信息，最后通过标准气体标定法得到痕量气体的浓度信息。
技术总结
本发明请求保护一种基于声波直接耦合-多光程光声池的光声光谱检测系统.该系统包括调制器、DFB激光光源、隔离器、声波直接耦合-多光程光声池、环形器、低相干超辐射发光二极管光源、电荷耦合器件CCD、计算机。激发光在声波直接耦合-环形多光程光声池内壁发生多次反射。探测光在光声池中的FPE结构中加载上声波信息，FPE结构中反射的两束光发生干涉，对干涉信号进行解调得到声波信号，最后通过标准气体标定法得到痕量气体的浓度信息。本发明中通过光声池内部刚性FPE结构对声波进行直接耦合式探测以及对激发光多次反射的方式来检测光声光谱，大幅度提升光声信号低频检测的灵敏度和动态范围，提高抗振能力。提高抗振能力。提高抗振能力。
技术研发人员：毛雪峰 叶浩 谭玉婷 沈易 唐小平 廖青芸 王贵莉 李涛 邱婷婷
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：2022.05.11
技术公布日：2022/8/30