专利名称：三通道声学谐振腔光声光谱传感装置 

申 请 号 

CN201510096806.X 

申 请 日 

2015.03.04 

公开（公告）号

CN104697933B 

公开（公告）日 

2017.06.16 

申请（专利权）人 

中国科学院合肥物质科学研究院

发 明 人 

刘锟;谈图;汪磊;王贵师;朱公栋;梅教旭;高晓明

专利类型 

发明专利

摘 要 

本发明公开了一种三通道声学谐振腔光声光谱传感装置。它包括依次与激光器电连接的激光控制器(2)和控制信号源，以及与激光器光路同轴的连通有声导管的管状声学谐振腔、置于声导管端口的其输出端电连接锁相放大器(6)的声学传感器(5)，特别是激光器、激光控制器(2)和作为控制信号源的信号发生器(1)均为三个，管状声学谐振腔由圆柱体(7)中的、其管状腔轴线均与圆柱体(7)轴线平行的三个谐振腔组成，三个声导管的管端口均位于声学传感器(5)的传感面上，锁相放大器(6)的三个通道分接信号发生器(1)的三个信号输出端，用于由参考信号解调出声学传感器(5)感知的三路光声光谱信号。它能同步实时测量气体中的三种组分。

主权项 

1.一种三通道声学谐振腔光声光谱传感装置，包括依次与激光器电连接的激光控制器(2)和控制信号源，以及与激光器光路同轴的连通有声导管的管状声学谐振腔、置于声导管 端口的声学传感器(5)、与声学传感器(5)输出端电连接的锁相放大器(6)，其特征在于：

所述激光器为第一激光器(301)、第二激光器(302)和第三激光器(303)，其输入端分接 激光控制器(2)的第一控制输出端(201)、第二控制输出端(202)和第三控制输出端(203)；

所述控制信号源为信号发生器(1)，其第一信号输出端(101)、第二信号输出端(102)和 第三信号输出端(103)分接激光控制器(2)的相应输入端；

所述管状声学谐振腔由圆柱体(7)中的、其管状腔轴线均与圆柱体(7)轴线平行的第一 谐振腔(401)、第二谐振腔(402)和第三谐振腔(403)组成，其中，第一谐振腔(401)长度L1、 第二谐振腔(402)长度L2和第三谐振腔(403)长度L3间的关系为L1<L3<L2，第一谐振腔(401)、第三谐振腔(403)与第二谐振腔(402)间的径向夹角均为85～95度；

所述声导管为第一声导管(441)、第二声导管(442)和第三声导管(443)，所述第一声导 管(441)、第二声导管(442)和第三声导管(443)的管端口均位于所述声学传感器(5)的传感 面上，其中，第一声导管(441)、第三声导管(443)的管轴线与所述传感面的夹角均为40～50度，第二声导管(442)的管轴线与所述传感面的夹角为85～95度；

所述锁相放大器(6)的第一通道(601)、第二通道(602)和第三通道(603)分接所述信号 发生器(1)的第一信号输出端(101)、第二信号输出端(102)和第三信号输出端(103)，用于 接收信号发生器(1)提供的参考信号，以解调声学传感器(5)感知的相应谐振腔中的光声光 谱信号。

IPC信息 

IPC主分类号 

G01N21/17(2006.01)I 

IPC分类号 

G05D3/20; G01J9/00; G01D11/30 

G物理

 G01测量；测试

 G01N借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料

    G01N21/00利用光学手段，即利用红外光、可见光或紫外光来测试或分析材料

G01N21/17入射光根据所测试的材料性质而改变的系统