基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统和方法与流程

文档序号:37158860发布日期:2024-02-26 17:24阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,包括:双光梳光源模块、双共振层析测温模块和光谱探测及分析模块;

2.根据权利要求1所述的一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,所述双光梳光源模块由信号光梳光源、本振光梳光源和标准信号参考源组成;所述信号光梳光源用于输出信号光梳光信号;所述本振光梳光源用于输出本振光梳光信号;所述标准信号参考源用于将重复频率差设为。

3.根据权利要求1所述的一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,所述分束器由第一二分之一波片和偏振分束棱镜组成;所述第一二分之一波片用于改变所述信号光梳光信号的偏振态,所述偏振分束棱镜用于将改变偏振态后的信号光梳光信号分为第一泵浦光梳光信号和第一探测光梳光信号;通过旋转第一二分之一波片的角度以调节第一泵浦光梳光信号和第一探测光梳光信号的功率比;所述第一泵浦光梳光信号输入至非线性频率变换器;所述第一探测光梳光信号输入至高温流场探测区。

4.根据权利要求3所述的一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,所述非线性频率变换器由第二二分之一波片、第一平凸透镜、非线性晶体和第二平凸透镜组成;所述第二二分之一波片用于调整第一泵浦光梳光信号的偏振态以满足非线性晶体的相位匹配条件,输出第二泵浦光梳光信号;所述第一平凸透镜用于对第二泵浦光梳光信号进行聚焦,输出第三泵浦光梳光信号;所述非线性晶体用于对第三泵浦光梳光信号进行非线性频率变换,输出第四泵浦光梳光信号;所述第二平凸透镜用于对第四泵浦光梳光信号进行准直,输出第五泵浦光梳光信号并输入至时域延迟器。

5.根据权利要求4所述的一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,所述时域延迟器由机械位移平台、以及固定在机械位移平台上的回返镜和第一反射镜组成;所述回返镜用于对输入的第五泵浦光梳光信号进行延时反射并输入至第一反射镜;所述第一反射镜用于对第五泵浦光梳光信号进行反射并输入至高温流场探测区;所述机械位移平台用于调整第五泵浦光梳光信号的时间延迟。

6.根据权利要求5所述的一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,所述高温流场探测区由滤波片、第二反射镜、二向色镜及高温燃烧区组成;所述滤波片对输入的第一探测光梳光信号进行透射,输出第二探测光梳光信号;所述第二反射镜用于对第二探测光梳光信号进行反射并输入至高温燃烧区;输入的第五泵浦光梳光信号经二向色镜进行反射并输入至高温燃烧区;反射的第五泵浦光梳光信号和反射的第二探测光梳光信号在高温燃烧区重合时,加载高温燃烧区内的燃烧产物激发的光学双共振跃迁光谱后,输出第三探测光梳光信号以及残余的第五泵浦光梳光信号;所述第三探测光梳光信号经二向色镜透射后输入至光谱探测及分析模块;所述残余的第五泵浦光梳光信号输入至第二反射镜,经第二反射镜反射后由滤波片过滤,防止残余的第五泵浦光梳光信号干扰光路。

7.根据权利要求6所述的一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析系统,其特征在于,所述光谱探测及分析模块由光电探测及数据采集装置和数据处理及分析装置组成;

8.一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析方法,其特征在于,应用于权利要求1-7中任一项所述的系统,包括以下步骤:

9.一种基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析装置,其特征在于,包括一个或多个处理器,用于实现权利要求8所述的基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析方法。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时,用于实现权利要求8所述的基于双光梳-光学双共振光谱技术的温度层析方法。


技术总结
本发明公开了一种基于双光梳‑光学双共振光谱技术的温度层析系统和方法,该系统包括双光梳光源模块、双共振层析测温模块和光谱探测及分析模块;所述双光梳光源模块由信号光梳光源、本振光梳光源和标准信号参考源组成;所述双共振层析测温模块块由分束器、非线性频率变换器、时域延迟器和高温流场探测区组成;所述光谱探测及分析模块由光电探测及数据采集装置和数据处理及分析装置组成;记录高温场区双共振点位的跃迁光谱,并实现双光梳光谱探测、采集与分析,反演双共振点位的高温场信息,由时域延迟器改变双共振点位置完成。本发明可以实现无侵入式地测量高温流场中任意点位的温度信息,具有高精度、高纵向空间分辨,快速纵向层析的优势。

技术研发人员:彭道旺,严国锋,刘志伟
受保护的技术使用者:之江实验室
技术研发日:
技术公布日:2024/2/25
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