基于雙空芯光纖的增強拉曼光譜液體探測方法與流程

技術特征：

1.基于雙空芯光纖的增強拉曼光譜液體探測方法，該方法包括如下步驟：

(a)將參考液體和待測液體分別注入平行并列布置的第一空芯光纖和第二空芯光纖中并充滿所述第一空芯光纖和所述第二空芯光纖；

(b)使用波長為532納米的連續激光器作為光源，通過分光比為50:50的耦合器將所述連續激光器發出的激光分為第一束激光和第二束激光；

(c)所述第一束激光和所述第二束激光分別通過第一透鏡和第二透鏡將所述第一束激光和所述第二束激光分別聚焦至所述第一空芯光纖和所述第二空芯光纖內；

(d)所述第一束激光和所述第二束激光作為激發光分別激發所述參考液體和所述待測液體產生拉曼散射光并分別再經第一收集光路透鏡和第二收集光路透鏡導入至第一光電探測器和第二光電探測器；

(e)所述第一光電探測器和所述第二光電探測器分別將探測到的所述激發光和所述拉曼散射光傳輸至數據分析系統進行分析；

(f)所述數據分析系統經分析獲得所述參考液體的拉曼光譜和所述待測液體的拉曼光譜并進行對比，從而得出所述待測液體與所述所述參考液體之間的組分差異以及實現對所述待測液體的成分分析。

2.根據權利要求1所述的液體探測方法，其特征在于：所述數據分析系統采用自動減基線的方法分別對所述參考液體拉曼光譜和所述待測液體拉曼光譜進行減基處理并獲得優化后的參考液體拉曼光譜和優化后的待測液體拉曼光譜。

3.根據權利要求2所述的液體探測方法，其特征在于：所述第一空芯光纖和所述第二空芯光纖為空芯石英光纖并共用一個外部包層且所述外部包層的兩個端部由焊錫進行固定。

4.根據權利要求3所述的液體探測方法，其特征在于：所述第一空芯光纖和所述第二空芯光纖的內壁均鍍有高反介質膜。

5.根據權利要求4所述的液體探測方法，其特征在于：所述高反介質膜為鍍銀膜。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的液體探測方法，其特征在于：所述拉曼光譜的強度與所述第一空芯光纖和所述第二空芯光纖的長度之間的變化以下遵循方程：

$P_R=\frac{P_{L}K}{2\mathrm{\α}}(1-e^{-2\mathrm{\α}x})$

所述激發光和所述拉曼散射光在所述第一空芯光纖或所述第二空芯光纖內的液體中呈e指數衰減，且具有相同的損耗系數，其中P_R為拉曼散射光強度，P_L為激發光強度，α為所述第一空芯光纖或所述第二空芯光纖內液體的損耗系數，χ為所述第一空芯光纖或所述第二空芯光纖的長度，K為所述空芯光纖內液體的散射截面和光纖數值孔徑相關的常數。