一步提高光能利用率和检测灵敏度；并且这种方法具有可靠性高、功能易于扩充等特点。
[0016]4)本发明在光电探测部件和激光区域之间的特征光场光路上设置有滤光附件，只通过有用光场，进一步提高光能利用率和检测灵敏度。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的一种实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0019]本发明的一种腔增强物质分析方法，如图1所示，是基于有源高精度腔增强原理，将激光激励源设置在高精度腔内，在高精度腔内形成强光场；被检测物质设置在高精度腔内的激光区域，被检测物质受激光激发而发射特征光场，特征光场经过柱面镜汇聚线性光场导入光纤束中；光纤束的特性光场入射端的光纤端面排列成矩形，与柱面镜汇聚光场强度分布相匹配；光纤束的特性光场出射端设置有光电探测部件，用于探测特性光场信息；在光电探测部件和激光区域之间的特征光场光路上设置有滤光附件；通过数据分析得到本检测物质信息。
[0020]如图1所示，本实施例的具体实现步骤为:
步骤(I)基于高精度腔构建原理，利用高反射率反射面构建高精细度光学谐振腔，每个反射面的反射率不低于93% ;本实施例中采用两个高反射率反射镜构成高精细度光学谐振腔，第一反射镜I和第二反射镜2构成线形高精细度光学谐振腔，第一反射镜I和第二反射镜2反射率均采用99.1% ；
步骤(2)将激光增益介质3设置在高精细度光学谐振腔内，光增益介质3和激励部件4相结合，激励部件4对光增益介质3进行激励，在高精细度光学谐振腔内形成稳定的激光光场，实现有源高精细度谐振腔；本实施例中激光增益介质3采用气体放电管，为氦氖气体放电管，激励部件4采用电激励部件；
步骤(3)被检测物质6设置在高精度腔内的激光光束区域5，被检测物质6受激光激发而发射特征光场；本实施例中被检测物质6为气态物质，激光光束区域5设置在激光增益介质3和第二反射镜2之间；
步骤(4)在设置有被检测物质6的激光光束区域5的侧面设有柱面镜8，柱面镜8无曲率变化的纵向方向与激光光束的夹角小于20度，在柱面镜8的焦线区域设置有光纤束9的光场入射端901，特征光场经过柱面镜8汇聚线性光场导入光纤束9中，光纤束9的特性光场入射端901的光纤端面排列成长条形，与柱面镜8汇聚光场强度分布相匹配；本实施例中，柱面镜8无曲率变化的纵向方向与激光光束的夹角为O度，即相互平行，柱面镜为透射式柱面镜，光纤束9的光场入射端901的光纤端面排列成排列成为矩形；
步骤(5)光纤束的特性光场出射端设置有光电探测部件10，用于探测特性光场信息；在光电探测部件10和激光区域5之间的特征光场光路上设置有滤光部件7，本实施例中，滤光部件7采用带通滤光片，设置在激光区域5和柱面镜8之间，本实施例中通过数据分析得到本检测物质信息。
[0021]本实施例成功实现了二氧化碳浓度的检测。本发明具有系统工艺简单、机械定位要求低、便于实现、对被检测样品要求低、使用灵活、应用范围广、可检气态物质、灵敏度高、光能利用率尚、可靠性尚、光能功能易于扩充等特点。
[0022]以上所述的【具体实施方式】对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的最优选实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种腔增强物质分析方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤(I)基于高精度腔构建原理，利用高反射率反射面构建高精细度光学谐振腔，每个反射面的反射率不低于93% ； 步骤(2)将激光增益介质设置在高精细度光学谐振腔内，光增益介质和激励部件相结合，激励部件对光增益介质进行激励，在高精细度光学谐振腔内形成稳定的激光光场，实现有源高精细度谐振腔； 步骤(3)被检测物质设置在高精度腔内的激光光束区域，被检测物质受激光激发而发射特征光场； 步骤(4)在设置有被检测物质的激光光束区域的侧面设有柱面镜，柱面镜无曲率变化的纵向方向与激光光束的夹角小于20度，在柱面镜的焦线区域设置有光纤束的一端，特征光场经过柱面镜汇聚线性光场导入光纤束中，光纤束的特性光场入射端的光纤端面排列成长条形，与柱面镜汇聚光场强度分布相匹配； 步骤(5)光纤束的特性光场出射端设置有光电探测部件，用于探测特性光场信息；在光电探测部件和激光光束区域之间的特征光场光路上设置有滤光部件；通过数据分析得到本检测物质信息。
2.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的激光增益介质为固体增益介质、气态增益介质、燃料增益介质、半导体增益介质中的一种。
3.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的激励部件为光学激励部件、电学激励部件中一种。
4.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的高精细度光学谐振腔为线形高精细度光学谐振腔、环形高精细度光学谐振腔中的一种。
5.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的柱面镜为透射式柱面镜、反射式柱面镜、复合式柱面镜中的一种。
6.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的光纤束光纤端面排列成长条形为矩形、椭圆形、菱形中的一种。
7.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的光纤束光场出射断面的光纤排成矩形、椭圆形中的一种。
8.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的滤光部件为带通滤光片、截止滤光片中的一种。
9.如权利要求1所述的一种腔增强物质分析方法，其特征在于:所述的光电探测器为光谱检测部件、单色仪、半导体光电管、光电倍增管、雪崩管中的一种。
【专利摘要】本发明涉及一种腔增强物质分析方法。现有技术实现复杂、对被测物质要求高、灵敏度低。本发明基于有源高精度腔增强原理，将激光激励源设置在高精度腔内，在高精度腔内形成强光场；被检测物质受激光激发而发射特征光场，特征光场经过柱面镜汇聚线性光场导入光纤束中；光纤束的特性光场入射端与柱面镜汇聚光场强度分布相匹配；光纤束的特性光场出射端设置有光电探测部件，用于探测特性光场信息；在光电探测部件和激光区域之间的特征光场光路上设置有滤光附件；通过数据分析得到本检测物质信息。本发明具有系统工艺简单、机械定位要求低、便于实现、对被检测样品要求低、应用范围广、可检气态物质、灵敏度高、光能利用率高等特点。
【IPC分类】G01N21-63
【公开号】CN104730045
【申请号】CN201510124455
【发明人】辛青, 郁敏, 高秀敏, 逯鑫淼, 林君
【申请人】杭州电子科技大学
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月20日