西华师范大学曹彪获国家专利权
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龙图腾网获悉西华师范大学申请的专利一种用于TDLAS系统的抛物面镜多通池设计方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119335734B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411371339.2,技术领域涉及:G02B27/00;该发明授权一种用于TDLAS系统的抛物面镜多通池设计方法是由曹彪;罗洁;邹文辉设计研发完成,并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于TDLAS系统的抛物面镜多通池设计方法在说明书摘要公布了:本发明涉及光学探测技术领域,具体涉及一种用于TDLAS系统的抛物面镜多通池设计方法,多通池由两个相同且同轴相对的抛物面镜组成;设计方法包括:通过两个抛物面镜之间的光线追迹方法计算入射光线每次通过多通池镜面的反射光线参数;将光线与两个抛物面镜的所有交点的光斑投影到x‑y平面上生成光斑图案;改变抛物面镜的参数、两镜面中心距离、入射光线的位置和方向余弦以及光线的反射次数直至生成所需要的光斑图案;生成所需光斑图案后,保持入射光线的方向余弦和反射次数不变,改变镜面参数、两镜面中心距离和入射光线位置调节光斑图案密度和大小,得到最终的多通池。本发明通过调整抛物面镜和入射光线的相关参数来调整多通池的光程长度和体积。
本发明授权一种用于TDLAS系统的抛物面镜多通池设计方法在权利要求书中公布了:1.一种用于TDLAS系统的抛物面镜多通池设计方法,其特征在于,所述多通池由两个相同且同轴相对的抛物面镜组成,所述设计方法包括以下步骤: S1:确定抛物面镜的参数p、两镜面中心距离L以及射入多通池的入射光线的位置x1,y1,z1和方向余弦sx1,sy1,sz1; 步骤S1中,在笛卡尔坐标系中,多通池由两个相同且同轴相对的抛物面镜M1和M2构成,两镜面中心O1和O2间的距离为L; 两个抛物面镜的公式F1x,y,z和F2x,y,z表示为: M1:F1x,y,z=x2+y2-2pz=0; M2:F2x,y,z=x2+y2+2pz-L=0; 式中:M1、M2表示两个抛物面镜; S2:通过两个抛物面镜之间的光线追迹方法,计算入射光线每次通过多通池镜面的反射光线参数;反射光线参数包括入射光线与抛物面镜的交点三维坐标和反射光线的方向余弦; 步骤S2中,入射光线从抛物面镜M1中射入,入射光线的位置和方向余弦分别为x1,y1,z1和sx1,sy1,sz1;入射光线在多通池中传输和反射,第n次入射光线的位置和方向余弦分别为xn,yn,zn和sxn,syn,szn; 第n次入射光线的公式表示为: x=xn+sxn·d; y=yn+syn·d; z=zn+szn·d; 式中:d表示入射光线的长度; 第n次入射光线的反射镜面的公式表示为: 通过如下公式计算第n次入射光线的光程长度dn: 其中: An=sxn2+syn2; Bn=xn·sxn+yn·syn+-1n+1p·szn; S3:将光线与两个抛物面镜的所有交点的光斑投影到x-y平面上生成光斑图案; S4:改变抛物面镜的参数p、两镜面中心距离L、入射光线的位置和方向余弦以及光线的反射次数n,重复步骤S2和步骤S3,直至生成所需要的光斑图案; S5:生成所需要的光斑图案后,保持入射光线的方向余弦和反射次数不变,通过调节抛物面镜的参数、两镜面中心距离L以及入射光线的位置来调节光斑图案的光斑密度和图案大小,得到最终的多通池。
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