一种基于双光梳和单光子计数的光谱测量系统及方法

    公开(公告)号:CN119880828A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411763833.3

    申请日:2024-12-03

    Abstract: 一种基于双光梳和单光子计数的光谱测量系统及方法,属于光学精密测量领域。本发明的光谱测量系统,包括两台具有微小重频差的第一光频梳和第二光频梳、第一分束器、第二分束器、第一合束器、第二合束器、同轴收发系统、单光子探测器、单光子计数器、光电探测器和数据采集处理模块。本发明利用双光梳技术通过光学异步采样获得测量光和参考光两路时域放大干涉信号,其中测量光用于气体光谱探测,参考光同时作为参考光谱和单光子计数器计时开始信号,通过单光子探测器和单光子计数器实现远距离非合作目标气体光谱测量,获得测量光路放大后的时域干涉信号,利用傅里叶变换提取被测气体吸收光谱信息,进而实现远距离非合作目标高精度光谱测量。

    基于相控阵飞秒激光发动机燃气浓度场测量装置及方法

    公开(公告)号:CN117907260A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202311635839.8

    申请日:2023-12-01

    Abstract: 本发明公开的基于相控阵飞秒激光发动机燃烧浓度场测量装置及方法,属于气体浓度测量领域。本发明包括第一飞秒激光频率梳、第二飞秒激光频率梳、光学分束器、两台相控阵器件、两台光电探测器阵列、数据采集模块、数据处理模块。在燃气尾喷口处将被测气体区域设置为N×N的激光探测通路。本发明使用相控阵结合飞秒光学频率梳,将单光束发散为覆盖扇形区域的面光速,通过二维光束交叠形成交叉网格区域,通过检测与分析气体分子在红外波段的吸收光谱来计算激光通路中气体的浓度,获取所有单通路中的气体浓度后,通过网格算法计算交叉网格区域的气体浓度场。本发明具有结构简单、体积小、分布密集、空间分辨率高、耦合效率高、环境适应性强等优点。

    一种基于分子标记和扫描的二维速度场测量系统及方法

    公开(公告)号:CN116519972A

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN202310302071.6

    申请日:2023-03-27

    Abstract: 本发明公开的一种基于分子标记和扫描的二维速度场测量系统及方法,属于分子标记示踪测速领域。本发明通过飞秒激光光源产生的高能飞秒激光脉冲对流场进行标记,并射入带有步进电机的光学导轨,通过光学导轨上的反射镜最终射入多焦距聚焦透镜系统,经多焦距聚焦透镜系统调制射出后会产生带有空间结构的气体荧光标记,并被像增强相机拍摄获取。通过相似算法,实现标记移动后点对点对应效果,完成速度场测量标记范围内每个单点的二分量测量。通过对扫描区域内不同点的测量,完成流场内扫描区域的二维二分量的速度测量,在超声速流场中获取带有空间分辨的速度场信息。本发明适用于分子标记示踪测速领域,实现对流场内扫描区域的二维二分量的速度测量。

    双调频微腔光频梳雷达单探测器并行探测处理方法及装置

    公开(公告)号:CN119881914A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411763836.7

    申请日:2024-12-03

    Abstract: 双调频微腔光频梳雷达单探测器并行探测处理方法,属于光学精密测量领域。并行探测处理系统包括两台具有微小重频差的信号微腔光频梳和本振微腔光频梳、信号发生器、环形器、衍射光学元件、合束器、平衡探测器和多路数据并行数据采集处理模块。本发明利用信号发生器调制微腔光梳,产生具有重频差的信号微腔光梳和本振微腔光梳,通过环形器和衍射光学元件实现同轴收发和梳齿空间分离,利用单像素平衡探测器和采集处理模块,实现不同梳齿多路信号并行采集处理,解算目标物体距离、角度和速度信息。本发明将双微腔光梳的频率异步采样和单像素平衡探测器的相干并行探测结合,能够简化调频连续波雷达的硬件,节省探测器数量和成本。

    一种基于飞秒双光梳的气体压力测量的装置及方法

    公开(公告)号:CN119880244A

    公开(公告)日:2025-04-25

    申请号:CN202411781636.4

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 一种基于飞秒双光梳的气体压力测量的装置及方法,属于激光测量领域。本发明的气体压力测量装置,包括光源模块、测量模块、探测模块和数据处理模块。光源模块包括第一光频梳、第二光频梳。第一1×2光纤分束器将激光能量分为70%~90%和10%~30%,70%~90%的激光能量传输至扩束镜。本发明利用飞秒双光梳光谱系统具有宽带光谱、极高光谱分辨率和快速激光光谱等优势,双光梳光谱的宽带光谱同时采集同种气体的多条吸收谱线,提高气体分压的测量精度;宽带光谱同时采集多种气体的吸收谱线,实现多气体组分压力的同时测量,通过混合气体分压力求和测量得到气体总压。通过更高的光谱分辨率和更快的双光梳光谱采样率提高气体分压测量的速度,满足在线动态测量的要求。

    一种基于飞秒激光的气体浓度测量方法

    公开(公告)号:CN117907274A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202311636014.8

    申请日:2023-12-01

    Abstract: 本发明公开的一种基于飞秒激光的气体浓度测量方法,属于气体浓度测量领域。本发明基于第一飞秒光学频率梳、第二飞秒光学频率梳、样品池、光电探测器、数据采集模块、分析处理模块、偏振分光镜、反射镜实现。选取两个具有微小重复频率差的飞秒光学频率梳,定义为第一飞秒光学频率梳、第二飞秒光学频率梳,并求取两个频率梳重复频率差和脉冲时域重复周期延迟时间。本发明基于窄线宽、高相干度双飞秒激光频率梳异步光学扫描测量技术,根据气体分子吸收谱在适当波段选取被测气体成分,通过测量与分析气体成分在该波段的吸收光谱实现气体浓度测量。本发明基于光学扫描速度快、拍频谱线密集的特性,具有测量频率高、测量分辨率高的优点。

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