开放光路TDLAS气体检测系统光学接收组件设计

摘要：

针对开放光路TDLAS(可调谐半导体激光吸收光谱技术)气体检测系统中,由于角反射器在生产及使用过程中表面光洁度下降及大气传输扰动造成回波信号入射方向与接收透镜光轴非严格平行,从而导致系统探测灵敏度下降的问题,分析回波信号与菲涅尔透镜光轴夹角不同时的汇聚点偏移量,设计了由圆锥体反射器和抛物面反射器组成的二次光学元件,并运用T racePro光学软件对其参数进行优化.在回波光线-6°~6°入射角偏差范围条件下对优化设计的光学接收组件进行聚光特性模拟.模拟结果表明:优化设计的光学接收组件接收角为4.9°,光学效率为78.24%,与单独菲涅尔透镜及菲涅尔透镜-复合抛物面聚光器(C PC)光学接收组件相比聚光性能明显提高,适用于实际检测过程.

关键词：光学接收组件、二次光学元件、接收角、光学效率、光学设计

所属期刊栏目：38

分类号：TN202;O439;TH703(光电子技术、激光技术)

资助基金：中国石油科技创新基金研究项目2015D-5006-0605

在线出版日期：2018-01-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：877-883