一种微型激光气体遥测仪的制作方法

1.本实用新型属于激光气体探测领域，具体的说，涉及了一种微型激光气体遥测仪。


背景技术：

2.可调谐半导体激光吸收光谱技术，简称tdlas，该技术利用气体对激光的吸收特性，通过气体吸收前后的光强的变化实时反演被测气体的浓度。该技术具有灵敏度高、反应时间快、非接触和无需采样等优点，该技术与地物的后向散射特性结合，可研制出效率高、灵敏度高响应速度快的激光气体遥测设备，对提高燃气巡检效率、节约人工检测成本、缩短巡检周期、减少安全事故的发生有着重要意义。
3.目前基于tdlas技术的激光气体遥测仪已经在天然气站和燃气管网得到了应用，但是由于该仪器售价高，产品体积比较大，不方便携带，不便于批量使用。
4.为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种微型激光气体遥测仪。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
7.本实用新型第一方面提供了一种微型激光气体遥测仪，包括光学收发系统，所述光学收发系统包括用于发射测量激光的测量激光器、用于发射瞄准激光的瞄准激光器、光学接收透镜、窄带滤光片和光电探测器；
8.所述测量激光器包括to封装dfb激光器和激光准直器，to封装dfb激光器采用平窗输出式，激光准直器密封在to封装dfb激光器前；
9.所述光学接收透镜设置在所述光电探测器与背景反射物之间；
10.所述窄带滤光片设置在所述光电探测器与所述光学接收透镜之间；
11.所述测量激光器嵌设在所述光学接收透镜的中心或者边缘，测量激光的方向指向背景反射物；
12.所述瞄准激光器设置在所述光学接收透镜的边缘，发射的瞄准激光与所述测量激光器发射的测量激光平行；
13.所述测量激光器发射的测量激光束准直输出后，经过测量空间，经背景反射物反射，由所述光学接收透镜接收，经过所述窄带滤光片滤除杂光干扰后，汇聚到所述光电探测器。
14.本实用新型第二方面提供了一种微型激光气体遥测仪，包括光学收发系统，所述光学收发系统包括用于发射测量激光的测量激光器、用于发射瞄准激光的瞄准激光器、光学接收透镜、窄带滤光片和光电探测器；
15.所述测量激光器包括通过光纤连接的小蝶形dfb激光器和光纤准直器，所述小蝶形dfb激光器放置于所述光学接收透镜边缘；
16.所述光学接收透镜设置在所述光电探测器与背景反射物之间；
17.所述窄带滤光片设置在所述光电探测器与所述光学接收透镜之间；
18.所述光纤准直器嵌设在所述光学接收透镜的中心或者边缘，测量激光的方向指向背景反射物；
19.所述瞄准激光器设置在所述光学接收透镜的边缘，发射的瞄准激光与所述测量激光器发射的测量激光平行；
20.所述测量激光器发射的测量激光束准直输出后，经过测量空间，经背景反射物反射，由所述光学接收透镜接收，经过所述窄带滤光片滤除杂光干扰后，汇聚到所述光电探测器。
21.本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：
22.1、本实用新型的激光器使用to封装dfb激光器前直接封装激光准直器，封装好后直接安装在光学接收透镜上光线射出，或使用蝶形封装，尾纤连接准直器，准直器安装在光学接收透镜上光线射出，机器内部没有光纤，结构简单，组装方便；
23.2、仪器内部没有封装参考气室，在镜头保护盖内部封装了标准气室，既可以保护镜头，又可以当校准波长的标定气室。
附图说明
24.图1是本实用新型微型激光气体遥测仪的光学收发系统的结构示意图。
25.图2是本实用新型微型激光气体遥测仪的光学收发系统的结构示意图。
26.图3是本实用新型实施例1的测量激光器的结构示意图。
27.图4是本实用新型实施例2的测量激光器的结构示意图。
28.图5是本实用新型微型激光气体遥测仪的结构示意图。
29.图中：1、光学接收透镜；2、测量激光器；3、瞄准激光器；4、背景反射物；5、窄带滤光片；6、光电探测器；7、镜头保护盖；8、激光准直器；9、to封装dfb激光器；10、小蝶形dfb激光器；11、光纤准直器。
具体实施方式
30.下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
31.实施例1
32.如图1、图3和图5所示，本实施例提供了一种微型激光气体遥测仪，包括光学收发系统，所述光学收发系统包括用于发射测量激光的测量激光器2、用于发射瞄准激光的瞄准激光器3、光学接收透镜1、窄带滤光片5和光电探测器6。
33.所述光学接收透镜1设置在所述光电探测器6与背景反射物4之间；所述光学接收透镜1可以采用平凸透镜、非球面透镜或菲涅尔透镜；所述光电探测器6一般为ingaas探测器，将接收到的光信号转换为电信号进行数据分析和计算。
34.所述窄带滤光片5设置在所述光电探测器6与所述光学接收透镜1之间，用于过滤掉杂光干扰。
35.所述测量激光器2包括to封装dfb激光器9和激光准直器8，to封装dfb激光器9采用平窗输出式，激光准直器8密封在to封装dfb激光器9前；所述测量激光器2嵌设在所述光学接收透镜1的中心，测量激光的方向指向背景反射物4；所述瞄准激光器3设置在所述光学接
收透镜1的上部，发射的瞄准激光与所述测量激光器2发射的测量激光平行，所述瞄准激光为绿色激光或红色激光，方便检测人员检测。
36.所述测量激光器2发射的测量激光束准直输出后，经过测量空间，经背景反射物4反射，由所述光学接收透镜1接收，经过所述窄带滤光片5滤除杂光干扰后，汇聚到所述光电探测器6。
37.特别的，还包括标准气室，所述标准气室用于在进行激光波长校准时提供标准气体，设置在微型激光气体遥测仪的镜头保护盖7里，不仅可以在进行激光波长校准时提供标准气体，同时还可以为镜头提供保护。
38.实施例2
39.如图1、图4和图5所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述测量激光器2包括通过光纤连接的小蝶形dfb激光器10和光纤准直器11，所述小蝶形dfb激光器10放置于所述光学接收透镜1边缘；所述光纤准直器11嵌设在所述光学接收透镜1的中心，测量激光的方向指向背景反射物。
40.以上两个实施例中光学收发系统的结构可以替换为图2所示方式，测量激光从所述光学接收透镜1的边缘出射，测量激光的方向指向背景反射物。
41.最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。


技术特征：
1.一种微型激光气体遥测仪，包括光学收发系统，其特征在于：所述光学收发系统包括用于发射测量激光的测量激光器、用于发射瞄准激光的瞄准激光器、光学接收透镜、窄带滤光片和光电探测器；所述测量激光器包括to封装dfb激光器和激光准直器，to封装dfb激光器采用平窗输出式，激光准直器密封在to封装dfb激光器前；所述光学接收透镜设置在所述光电探测器与背景反射物之间；所述窄带滤光片设置在所述光电探测器与所述光学接收透镜之间；所述测量激光器嵌设在所述光学接收透镜的中心或者边缘，测量激光的方向指向背景反射物；所述瞄准激光器设置在所述光学接收透镜的边缘，发射的瞄准激光与所述测量激光器发射的测量激光平行；所述测量激光器发射的测量激光束准直输出后，经过测量空间，经背景反射物反射，由所述光学接收透镜接收，经过所述窄带滤光片滤除杂光干扰后，汇聚到所述光电探测器。2.一种微型激光气体遥测仪，包括光学收发系统，其特征在于：所述光学收发系统包括用于发射测量激光的测量激光器、用于发射瞄准激光的瞄准激光器、光学接收透镜、窄带滤光片和光电探测器；所述测量激光器包括通过光纤连接的小蝶形dfb激光器和光纤准直器，所述小蝶形dfb激光器放置于所述光学接收透镜边缘；所述光学接收透镜设置在所述光电探测器与背景反射物之间；所述窄带滤光片设置在所述光电探测器与所述光学接收透镜之间；所述光纤准直器嵌设在所述光学接收透镜的中心或者边缘，测量激光的方向指向背景反射物；所述瞄准激光器设置在所述光学接收透镜的边缘，发射的瞄准激光与所述测量激光器发射的测量激光平行；所述测量激光器发射的测量激光束准直输出后，经过测量空间，经背景反射物反射，由所述光学接收透镜接收，经过所述窄带滤光片滤除杂光干扰后，汇聚到所述光电探测器。3.根据权利要求1或2所述的微型激光气体遥测仪，其特征在于：所述光学接收透镜为平凸透镜、非球面透镜或菲涅尔透镜。4.根据权利要求1或2所述的微型激光气体遥测仪，其特征在于：所述瞄准激光为绿色激光或红色激光。5.根据权利要求1或2所述的微型激光气体遥测仪，其特征在于：所述光电探测器为ingaas探测器。6.根据权利要求1或2所述的微型激光气体遥测仪，其特征在于：还包括标准气室，所述标准气室用于在进行激光波长校准时提供标准气体，设置在微型激光气体遥测仪的镜头保护盖里。

技术总结
本实用新型提供了一种微型激光气体遥测仪，包括光学收发系统，所述光学收发系统包括用于发射测量激光的测量激光器、用于发射瞄准激光的瞄准激光器、光学接收透镜、窄带滤光片和光电探测器；所述测量激光器包括TO封装DFB激光器和激光准直器，TO封装DFB激光器采用平窗输出式，激光准直器密封在TO封装DFB激光器前；所述光学接收透镜设置在所述光电探测器与背景反射物之间；所述窄带滤光片设置在所述光电探测器与所述光学接收透镜之间；所述测量激光器嵌设在所述光学接收透镜的中心或者边缘，测量激光的方向指向背景反射物；所述瞄准激光器设置在所述光学接收透镜的边缘，发射的瞄准激光与所述测量激光器发射的测量激光平行。激光与所述测量激光器发射的测量激光平行。激光与所述测量激光器发射的测量激光平行。


技术研发人员：陈海永 郭东歌 王海超 武传伟 冯山虎 李冬 张伟华
受保护的技术使用者：汉威科技集团股份有限公司
技术研发日：2021.09.23
技术公布日：2022/4/21