激光等离子体发射光光纤耦合系统设计与实验分析
Chinese Journal of Lasers（2015）
Abstract
设计的激光等离子体发射光光纤耦合系统,可以在提高等离子体发射光光纤耦合效率的同时减小耦合系统的尺寸,从而为激光诱导击穿光谱技术应用到快速、现场、在线的物质成分分析提供硬件基础.耦合系统为三镜片结构,通过单片透镜对等离子体发射光进行准直并通过由两片负、正透镜组成的反远距物镜结构将光束耦合进入光纤.耦合系统对等离子体发射光在铅、铜、镍、铬以及镉等元素的分析线波长处的光纤耦合效率均高于92％,且系统孔径小于6 mm,系统总长小于30 mm.采用所设计的耦合系统对土壤中的铬元素以及某铅蓄电池厂固体废弃物铅泥中的铅元素进行了检测,并与采用一般双透镜收集系统以及光纤直接接收的方式进行比较,进一步验证了耦合系统所获取光谱的元素特征谱线更加明显并易于识别,同时所得元素检测限更低,且光谱数据稳定,更利于后续的光谱分析与元素浓度定量反演.
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optical design,laser induced breakdown spectroscopy,laser plasma,optical fiber coupling
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