基于光纖環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于旋光溶液濃度測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于光纖環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前常利用旋光法對不同的旋光物質(zhì)進(jìn)行濃度測量，但市場上性價比高的高精度旋光儀還不多見。由于旋光物質(zhì)的旋光率受光的波長、溫度和溶液的濃度等影響，將嚴(yán)重導(dǎo)致測量的誤差；且微小旋光計、旋光儀、便攜式旋光儀等測量工具雖不斷優(yōu)化，但測量精度與體積仍難以匹配；其中有些儀器只適用于物理性實驗方面，而相對精密且應(yīng)用廣泛的儀器不僅對測量系統(tǒng)部件精度要求高，而且價格十分昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型解決的技術(shù)問題是提供了一種基于光纖環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀，該旋光儀通過分析光衰蕩波形實現(xiàn)對多種類型旋光溶液濃度的測量。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，基于光纖環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀，其特征在于:沿光線傳輸方向依次設(shè)有調(diào)幅激光器、起偏器、光纖環(huán)形腔、檢偏器和光電探測器，其中調(diào)幅激光器通過線路與調(diào)制信號源相連，光電探測器通過線路與數(shù)字信號處理器相連，光纖環(huán)形腔由兩個光纖耦合器與一段光纖連接而成，光纖斷面上設(shè)有空隙微腔并且在該空隙微腔處設(shè)有樣品吸收池。
[0005]本實用新型靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，可以實現(xiàn)對多種類型尤其是低濃度旋光溶液的精確測量，并且測量過程簡化，方便快捷，有效克服了傳統(tǒng)旋光溶液測量方法中存在的繁瑣流程。
【附圖說明】
[0006]圖1是本實用新型的光路原理圖。
[0007]圖面說明:1、調(diào)幅激光器，2、起偏器，3、光纖耦合器，4、樣品吸收池，5、檢偏器，6、光電探測器，7、調(diào)制信號源，8、數(shù)字信號處理器，9、光纖。
【具體實施方式】
[0008]結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實用新型的具體內(nèi)容?；诠饫w環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀，沿光線傳輸方向依次設(shè)有調(diào)幅激光器1、起偏器2、光纖環(huán)形腔、檢偏器5和光電探測器6，其中調(diào)幅激光器I通過線路與調(diào)制信號源7相連，光電探測器6通過線路與數(shù)字信號處理器8相連，光纖環(huán)形腔由兩個光纖耦合器3與一段光纖9連接而成，光纖9斷面上設(shè)有空隙微腔并且在該空隙微腔處設(shè)有樣品吸收池4。
[0009]( I)光纖環(huán)形腔衰蕩系統(tǒng)
[0010]由調(diào)制信號源、調(diào)幅激光器、起偏器、檢偏器、光纖耦合器、樣品吸收池、光電探測器和數(shù)字信號處理器構(gòu)成光纖環(huán)形腔衰蕩旋光溶液濃度測量系統(tǒng)。
[0011 ] (2)光纖彎曲損耗及溶液濃度測量
[0012]首先，衰蕩腔內(nèi)未加溶液時，讓調(diào)幅光源經(jīng)起偏器和光纖耦合器進(jìn)入光纖環(huán)形腔，再由另一個光纖耦合器輸出，最后通過檢偏器、光電探測器測出由于光纖彎曲的衰蕩基準(zhǔn)波形；然后讓光纖偏振信號經(jīng)過不同濃度的旋光溶液，由于調(diào)幅光源在光纖環(huán)形腔中形成偏振光，當(dāng)偏振光經(jīng)過旋光溶液后產(chǎn)生旋光角度，此時光信號經(jīng)光纖耦合器一部分輸出并記錄，另一部分繼續(xù)返回光纖環(huán)形腔，當(dāng)光再次經(jīng)過溶液時會再次產(chǎn)生旋光偏轉(zhuǎn)，輸出光強也隨之變化，多次循環(huán)后，直到光強信號衰減為零，由示波器實時觀察對應(yīng)的衰蕩波形。
[0013](3)數(shù)據(jù)采集和處理
[0014]觀察衰蕩波形的同時，對輸出的模擬信號經(jīng)數(shù)字信號處理器進(jìn)行參數(shù)采集、存儲并處理。當(dāng)旋光溶液材料一定時，改變旋光溶液濃度可得到不同的衰蕩輸出曲線和采樣值，記錄不同種類旋光溶液不同濃度時的衰蕩輸出，從而得到被測量各參數(shù)與溶液濃度的對應(yīng)關(guān)系，最后經(jīng)過逼近標(biāo)準(zhǔn)濃度的RBF算法校準(zhǔn)得到被測旋光溶液濃度值。
[0015]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理，主要特征和優(yōu)點，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實用新型的范圍。
【主權(quán)項】
1.基于光纖環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀，其特征在于:沿光線傳輸方向依次設(shè)有調(diào)幅激光器、起偏器、光纖環(huán)形腔、檢偏器和光電探測器，其中調(diào)幅激光器通過線路與調(diào)制信號源相連，光電探測器通過線路與數(shù)字信號處理器相連，光纖環(huán)形腔由兩個光纖耦合器與一段光纖連接而成，光纖斷面上設(shè)有空隙微腔并且在該空隙微腔處設(shè)有樣品吸收池。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于光纖環(huán)形腔衰蕩測量旋光溶液濃度的旋光儀，沿光線傳輸方向依次設(shè)有調(diào)幅激光器、起偏器、光纖環(huán)形腔、檢偏器和光電探測器，其中調(diào)幅激光器通過線路與調(diào)制信號源相連，光電探測器通過線路與數(shù)字信號處理器相連，光纖環(huán)形腔由兩個光纖耦合器與一段光纖連接而成，光纖斷面上設(shè)有空隙微腔并且在該空隙微腔處設(shè)有樣品吸收池。本實用新型靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，體積小巧，可以實現(xiàn)對多種類型尤其是低濃度旋光溶液的精確測量，并且測量過程簡化，方便快捷，有效克服了傳統(tǒng)旋光溶液測量方法中存在的繁瑣流程。
【IPC分類】G01N21-21
【公開號】CN204439530
【申請?zhí)枴緾N201520141200
【發(fā)明人】王芳, 楊琳琳, 朱晗, 王旭, 修素樸, 張豪杰
【申請人】河南師范大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月13日