基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置

本申请涉及光谱探测，特别是涉及一种基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置。

背景技术：

1、相干反斯托克斯拉曼散射cars是目前较为先进的光谱燃烧诊断技术，具有非接触式、高响应速度、高灵敏度、高空间分辨率、高时间分辨率以及高信号强度的优点。因此，相干反斯托克斯拉曼散射cars技术被广泛应用于燃气轮机、工业锅炉等复杂燃烧环境的诊断中。

2、传统的光谱温度检测装置，在利用相干反斯托克斯拉曼散射cars技术进行光谱温度检测时，通过设置光学参量放大装置、光谱压缩装置、复杂时间同步装置等大量装置进行光谱温度检测。

3、但是，上述光谱温度检测装置的复杂度高。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种简便的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置。

2、第一方面，本申请提供了一种基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，该光谱温度检测装置包括种子光处理模块、信号光确定模块和信号检测模块；

3、该种子光处理模块，用于对初始种子光进行聚焦处理，得到第一中间种子光，并根据该第一中间种子光确定目标种子光；

4、该信号光确定模块，用于根据目标激发光和该目标种子光生成信号光；

5、该信号检测模块，用于对该信号光进行检测，得到光谱温度检测结果。

6、在其中一个实施例中，该种子光处理模块包括第一凸透镜组件和光学晶体；

7、该第一凸透镜组件，用于对初始种子光进行聚焦处理，得到该第一中间种子光；

8、该光学晶体，用于对该第一中间种子光进行倍频处理，得到第二中间种子光，根据该第二中间种子光确定该目标种子光。

9、在其中一个实施例中，该种子光处理模块还包括第一滤波组件；

10、该第一滤波组件，用于对该第二中间种子光进行滤波处理，得到该目标种子光。

11、在其中一个实施例中，该种子光处理模块还包括机械位移装置；

12、该机械位移装置，用于对该目标种子光进行时间延迟处理，延迟处理后的目标种子光晚于与该目标激发光。

13、在其中一个实施例中，该信号光确定模块包括第二凸透镜组件和二相色镜；

14、该二相色镜，用于对该目标激发光和该目标种子光进行合束处理，得到合束后的目标光束；

15、该第二凸透镜组件，用于对该目标光束进行聚焦处理得到该信号光。

16、在其中一个实施例中，该第二凸透镜组件，用于对该目标光束进行聚焦处理，得到泵浦光、斯托克斯光和探测光；

17、该第二凸透镜组件，用于根据该泵浦光、该斯托克斯光和该探测光生成该信号光。

18、在其中一个实施例中，该第二凸透镜组件，用于将混合光输出至该信号检测模块；该混合光包括该信号光、该目标光束中的激发光和该目标光束中的种子光。

19、在其中一个实施例中，该信号检测模块包括第二滤波组件；

20、该第二滤波组件，用于分离出该混合光中的信号光。

21、在其中一个实施例中，该信号检测模块还包括第三凸透镜组件和光谱仪；

22、该第三凸透镜组件，用于对该分离后的信号光进行聚焦处理，得到聚焦处理后的信号光，并将该聚焦处理后的信号光输出至该光谱仪；

23、该光谱仪，用于对该聚焦处理后的信号光进行光谱分析，得到该信号光对应的光谱信息。

24、在其中一个实施例中，该信号检测模块还包括计算机设备；

25、该计算机设备，用于对该光谱信息进行分析处理和拟合处理，得到该光谱温度检测结果。

26、上述基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置包括种子光处理模块、信号光确定模块和信号检测模块，该种子光处理模块，用于对初始种子光进行聚焦处理，得到第一中间种子光，并根据该第一中间种子光确定目标种子光。该信号光确定模块，用于根据目标激发光和该目标种子光生成信号光。该信号检测模块，用于对该信号光进行检测，得到光谱温度检测结果。传统的光谱温度检测装置，在利用相干反斯托克斯拉曼散射cars技术进行光谱温度检测时，通过设置光学参量放大装置、光谱压缩装置、复杂时间同步装置等大量装置进行光谱温度检测，但是光谱温度检测装置的复杂度高。而本申请中利用信号光确定模块根据目标激发光和该目标种子光能够生成信号光，从而对高温火焰中的气体分子进行检测，得到光谱温度检测结果，从而降低了光谱温度检测装置的复杂性。

技术特征：

1.一种基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述光谱温度检测装置包括种子光处理模块、信号光确定模块和信号检测模块；

2.根据权利要求1所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述种子光处理模块包括第一凸透镜组件和光学晶体；

3.根据权利要求2所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述种子光处理模块还包括第一滤波组件；

4.根据权利要求3所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述种子光处理模块还包括机械位移装置；

5.根据权利要求1所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述信号光确定模块包括第二凸透镜组件和二相色镜；

6.根据权利要求5所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，

7.根据权利要求1或5所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述第二凸透镜组件，用于将混合光输出至所述信号检测模块；所述混合光包括所述信号光、所述目标光束中的激发光和所述目标光束中的种子光。

8.根据权利要求7所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述信号检测模块包括第二滤波组件；

9.根据权利要求8所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述信号检测模块还包括第三凸透镜组件和光谱仪；

10.根据权利要求9所述的基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置，其特征在于，所述信号检测模块还包括计算机设备；

技术总结
本申请涉及一种基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置。基于激光成丝的相干反斯托克斯拉曼的光谱温度检测装置包括种子光处理模块、信号光确定模块和信号检测模块；所述种子光处理模块，用于对初始种子光进行聚焦处理，得到第一中间种子光，并根据所述第一中间种子光确定目标种子光。所述信号光确定模块，用于根据目标激发光和所述目标种子光生成信号光。所述信号检测模块，用于对所述信号光进行检测，得到光谱温度检测结果。能够降低光谱温度检测装置的复杂性。

技术研发人员：田子阳,李岩,尉昊赟,谈宜东
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7