西安光機(jī)所研發(fā)頻域腔衰蕩光譜探測裝置獲國家發(fā)明專利授權(quán)

   利用光譜監(jiān)測可有效對檢測的物質(zhì)濃度等進(jìn)行判定。日前，中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所科研人員發(fā)明了一種頻域腔衰蕩光譜探測裝置，可應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室的光譜測定和標(biāo)準(zhǔn)具的精細(xì)常數(shù)測定，以及現(xiàn)場應(yīng)用的物質(zhì)濃度傳感、應(yīng)變及應(yīng)力傳感、溫度傳感等，已獲國家發(fā)明專利授權(quán)。
  在各種超高靈敏度的光譜探測技術(shù)中，基于無源諧振腔增強(qiáng)的技術(shù)是重要的一類，而諧振腔增強(qiáng)的光譜探測技術(shù)又可以分為傳統(tǒng)腔衰蕩光譜、積分腔輸出光譜、腔增強(qiáng)吸收光譜、頻率調(diào)制光源腔衰蕩光譜、光頻梳腔衰蕩光譜等五類。這些傳統(tǒng)技術(shù)存在著光電探測難度高、裝置價(jià)格昂貴、響應(yīng)速度慢、靈敏度低等缺點(diǎn)。
  西安光機(jī)所瞬態(tài)室王允韜、阮馳等科研人員發(fā)明了一種頻域腔衰蕩光譜探測裝置，可以應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室的光譜測定和標(biāo)準(zhǔn)具的精細(xì)常數(shù)測定，以及現(xiàn)場應(yīng)用的物質(zhì)濃度傳感、應(yīng)變及應(yīng)力傳感、溫度傳感等。與傳統(tǒng)方法相比，此項(xiàng)發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：
 1、利用低速波長調(diào)制實(shí)現(xiàn)了具有信噪比優(yōu)勢的高頻諧波探測。
 2、在實(shí)現(xiàn)諧振腔增強(qiáng)光譜與波長調(diào)制光譜完美結(jié)合的同時(shí)降低了經(jīng)濟(jì)成本。
 3、結(jié)合波長調(diào)制光譜，消除了光路耦合效率下降、光源平均功率波動(dòng)、探測電路轉(zhuǎn)換效率下降等背景干擾的影響。
 4、由于諧振腔精細(xì)度下降產(chǎn)生的干擾與光譜吸收產(chǎn)生的信號之間是一個(gè)相乘的關(guān)系，通過取對數(shù)或者計(jì)算各次諧波之間的比值，消除了諧振腔精細(xì)度下降造成的干擾。
 本裝置已獲國家發(fā)明專利授權(quán)，并獲2016年度中國公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

編輯點(diǎn)評

  傳統(tǒng)的光譜檢測技術(shù)存在著光電探測難度高、裝置價(jià)格昂貴、響應(yīng)速度慢、靈敏度低等不足缺點(diǎn)，西安光機(jī)所發(fā)明的頻域腔衰蕩光譜探測裝置避免了傳統(tǒng)光譜存在的不足，能更加有效地對物質(zhì)進(jìn)行測定，表明我國在光譜檢測領(lǐng)域又邁出了嶄新的一步。