CN116448718B - 光腔衰荡调谐单元及光腔衰荡光谱装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种光腔衰荡调谐单元及光腔衰荡光谱装置，光腔衰荡调谐单元包括振膜镜架、反射镜和压电陶瓷；振膜镜架包括镜架部、振膜部和支撑部；镜架部位于振膜镜架的中心，镜架部的中心具有过光孔，过光孔一端的孔口端面处设置有安装槽；振膜部包括环形的弹性振膜片，弹性振膜片的内环连接于镜架部的外周，弹性振膜片的外环朝远离镜架部的中心的方向延伸；支撑部连接于弹性振膜片的外环，支撑部用于连接至衰荡腔的腔筒本体；反射镜安装于安装槽处；压电陶瓷压装于反射镜远离振膜镜架的一侧。本申请实施例采用弹性振膜片直接还原压电陶瓷提供的震动频率和幅度，弹性振膜片与压电陶瓷的行程范围一致，使光腔衰荡调谐单元达到调谐预期。

Description

光腔衰荡调谐单元及光腔衰荡光谱装置

技术领域

本申请涉及腔衰荡光谱技术领域，尤其涉及一种光腔衰荡调谐单元及光腔衰荡光谱装置。

背景技术

光腔衰荡光谱(Cavity ring-down spectroscopy，CRDS)是一种通过气态样品中的单个分析物的吸收光谱来识别和量化气态样品中的单个分析物的方法。这种方法也被称作激光光腔衰荡吸收光谱(Cavity ring-down laser absorption spectroscopy，CRLAS)。它可用来探测样品的绝对光学消光，包括光的散射和吸收，并已经被广泛地应用于探测气态样品在特定波长的吸收，还可以在万亿分率的水平上确定样品的摩尔分数。

典型的光腔衰荡光谱装置包含了一台用于照亮高精细度光学衰荡腔的激光光源和构成衰荡腔的两面高反射率反射镜。当激光和衰荡腔的模式谐振时，衰荡腔内的激光强度会因相长干涉迅速增强。之后，入射激光被迅速切断，在衰荡腔中的激光强度在衰荡腔为空时以预定速率衰减。在衰减过程中，激光在反射镜间被来回反射了成千上万次，由此带来了几到几十公里的有效吸收光程。一小部分不被反射镜反射的激光从衰荡腔中逃逸出来。传感器部件测量逃逸出来的激光强度以确定衰减速率。

当气态样品放置在衰荡腔中时，气态样品中存在的分析物吸收一些激光，从而加速谐振腔中激光强度的衰减。通过测量在特定波长下存在气态样品时的激光的衰减时间，相对于在这些波长下不存在气态样品时的激光的衰减时间来生成吸收光谱。气态样品的测量吸收光谱与各种分析物的已知吸收光谱的线性回归使得能够鉴定和定量气态样品中的各个分析物。

其中，为了通过相长干涉“填充”衰荡腔，衰荡腔的长度必须与激光波长调谐，使激光频率与衰荡腔的固有频率相耦合。这就需要通过一个反射镜相对于另一个反射镜移动来调节衰荡腔长度而实现。

相关技术中，采用压电陶瓷、反射镜和橡胶圈构成光腔衰荡调谐单元。压电陶瓷和橡胶圈分别连接在反射镜的相对两侧，由压电陶瓷提供驱动力，由橡胶圈提供弹性回复力，两者相互作用驱动反射镜在谐振位置附近往复移动，从而改变衰荡腔的长度，实现激光与衰荡腔的谐振模式。

然而，在实际工作中，橡胶圈在快速压缩时抵抗力非常大，而在反弹时反应速度比较慢，致使橡胶圈不能很好的还原压电陶瓷的行程范围，从而使光腔衰荡调谐单元不能达到很好的调谐预期，进而影响形成的吸收光谱的精准性，影响最终检测结果的准确性。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本申请实施例提供一种光腔衰荡调谐单元及光腔衰荡光谱装置，该光腔衰荡调谐单元采用弹性振膜片直接还原压电陶瓷提供的震动频率和幅度，弹性振膜片与压电陶瓷的行程范围一致，使光腔衰荡调谐单元达到调谐预期，光腔衰荡光谱装置能够稳定工作，形成的吸收光谱精准性高，检测结果的准确性高。

为了实现上述目的，本申请实施例第一方面提供一种光腔衰荡调谐单元，包括振膜镜架、反射镜和压电陶瓷；

所述振膜镜架包括镜架部、振膜部和支撑部；所述镜架部位于所述振膜镜架的中心，所述镜架部的中心具有过光孔，所述过光孔一端的孔口端面处设置有安装槽，所述安装槽与所述过光孔同轴设置；所述振膜部位于所述镜架部的外周，所述振膜部包括环形的弹性振膜片，所述弹性振膜片的内环连接于所述镜架部的外周，所述弹性振膜片的外环朝远离所述镜架部的中心的方向延伸；所述支撑部连接于所述弹性振膜片的外环，所述支撑部用于连接至衰荡腔的腔筒本体；

所述反射镜安装于所述安装槽处；

所述压电陶瓷压装于所述反射镜远离所述振膜镜架的一侧。

在一种可以实现的实施方式中，所述弹性振膜片包括硬质弹性振膜片，所述硬质弹性振膜片的材质包括弹簧钢；

和/或，所述弹性振膜片的厚度为t，0.2mm≤t≤1mm。

在一种可以实现的实施方式中，所述弹性振膜片连接在所述镜架部远离所述安装槽的一端。

在一种可以实现的实施方式中，所述振膜镜架包括一体件，且所述镜架部、所述振膜部和所述支撑部同轴设置。

在一种可以实现的实施方式中，部分所述反射镜嵌装于所述安装槽内，部分所述反射镜伸出所述安装槽外。

在一种可以实现的实施方式中，所述压电陶瓷包括依次设置的第一绝缘件、陶瓷主体和第二绝缘件，所述第一绝缘件位于所述陶瓷主体靠近所述反射镜的一侧，且所述第一绝缘件、所述陶瓷主体和所述第二绝缘件的中心均开设有与所述反射镜同轴设置的过光孔；

所述陶瓷主体连接有两条电连接线，两条电连接线分别连接于所述陶瓷主体周向的相对两端；

所述第一绝缘件覆盖至少部分所述陶瓷主体靠近所述反射镜一侧的端面，且所述第一绝缘件靠近所述反射镜的端面设置有反射镜止口槽，所述反射镜远离所述镜架部的一侧安装于所述反射镜止口槽内；

所述第二绝缘件覆盖至少部分所述陶瓷主体远离所述反射镜一侧的端面。

在一种可以实现的实施方式中，还包括调节装置，所述调节装置包括压片、端盖和调节螺杆，所述压片和所述端盖均开设有与所述反射镜同轴设置的过光孔；

所述压片压接于所述压电陶瓷远离所述反射镜的一侧；

所述端盖位于所述压片远离所述压电陶瓷的一侧，所述端盖与所述支撑部固定连接，所述端盖靠近所述压片的一侧的端面上开设有调整槽，所述压片位于所述调整槽内，沿所述反射镜的轴线的方向，所述调整槽的深度大于所述压片的厚度，所述调整槽在所述压片上的投影至少覆盖所述压片；

所述调节螺杆设置有多个，多个所述调节螺杆沿所述端盖的周向均匀分布，所述调节螺杆包括旋拧头端和螺杆尾端，所述调节螺杆斜向贯穿所述端盖，所述旋拧头端位于所述端盖远离所述压片的一侧，所述螺杆尾端位于所述调整槽内并抵接于所述压片远离所述反射镜一侧的端面，所述螺杆尾端相比所述旋拧头端靠近所述端盖的中心；

旋紧或放松任一所述调节螺杆使所述压片在所述调整槽内偏转，所述压片带动所述压电陶瓷偏转，进而使所述反射镜偏转。

在一种可以实现的实施方式中，所述调节装置还包括多个锁紧螺母，多个所述锁紧螺母与多个所述调节螺杆的数量一一对应，所述锁紧螺母螺纹连接在位于所述端盖远离所述压片的一侧的所述调节螺杆上。

在一种可以实现的实施方式中，还包括法兰，所述法兰开设有与所述反射镜同轴设置的过光孔；

所述法兰连接于所述振膜镜架远离所述反射镜的一侧，所述法兰靠近所述振膜镜架的一侧的端面开设有供所述振膜部移动的调谐槽，所述调谐槽与所述法兰的过光孔相互连通；沿所述反射镜的轴线方向，所述调谐槽在所述振膜镜架上的投影至少覆盖所述振膜部。

本申请实施例第二方面提供一种光腔衰荡光谱装置，包括设置有腔筒本体的衰荡腔和如上述的光腔衰荡调谐单元，所述光腔衰荡调谐单元的支撑部连接至所述腔筒本体上。

本申请实施例提供一种光腔衰荡调谐单元及光腔衰荡光谱装置。该光腔衰荡调谐单元包括振膜镜架、反射镜和压电陶瓷。当其应用于光腔衰荡光谱装置，在衰荡腔的腔筒本体的一端安装一面反射镜，且使该反射镜保持相对位置不动，在衰荡腔的腔筒本体的另一端以光腔衰荡调谐单元的形式安装另一面反射镜。对光腔衰荡调谐单元的压电陶瓷施加电压，以推动与其相邻的反射镜相对腔筒本体另一端的反射镜相对运动，改变衰荡腔的长度，实现激光与衰荡腔的谐振模式。

具体的，以光腔衰荡调谐单元中压电陶瓷未施加电压时反射镜的位置为初始位置。当反射镜位于初始位置，对压电陶瓷施加驱动电压，随着驱动电压的逐步增大，压电陶瓷不断地将电能转换为机械能，并产生连续的沿反射镜轴线的推动力，压电陶瓷推动反射镜向靠近振膜镜架的方向移动，反射镜推动镜架部移动，进而使振膜部发生相应方向的弹性变形。在反射镜移动至第一设定位置后，逐步减小对压电陶瓷施加的驱动电压，压电陶瓷产生机械能不断减弱，直至反射镜在弹性振膜片的弹性回复力作用下，被镜架部推动着向相反的方向移动。当反射镜移动至第二设定位置，重新增大对压电陶瓷施加的驱动电压。如此循环，反射镜在第一设定位置和第二设定位置之间往复运动，即可调整两面反射镜之间的位置进而改变调节衰荡腔的长度，实现调谐预期。

其中，弹性振膜片具有足够稳定的弹性，能够提供稳定且及时的弹性回复力，可以很好的还原压电陶瓷的行程范围，避免因橡胶圈弹性较小，在压电陶瓷高频率振动时不能及时对反射镜提供足够的反弹力，造成反射镜的运动幅度不能满足实际要求的问题。

该光腔衰荡光谱装置包括激光器和上述光腔衰荡调谐单元，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的光腔衰荡调谐单元的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的A-A向视图；

图4为本申请实施例提供的振膜镜架的主视图；

图5为图4的B-B向视图；

图6为图4的后视图；

图7为本申请实施例提供的压电陶瓷的主视图；

图8为图7的C-C向视图；

图9为本申请实施例提供的法兰的主视图；

图10为图9的D-D向视图；

图11为本申请实施例提供的光腔衰荡调谐单元的使用状态参考图。

附图标记说明：

100-光腔衰荡调谐单元；

110-振膜镜架；111-镜架部；1111-过光孔；1112-安装槽；112-振膜部；113-支撑部；

120-反射镜；

130-压电陶瓷；131-第一绝缘件；1311-反射镜止口槽；132-第二绝缘件；133-陶瓷主体；1331-电连接线；

140-调节装置；141-端盖；142-压片；143-调节螺杆；1431-旋拧头端；1432-螺杆尾端；144-锁紧螺母；145-调心螺钉；

150-法兰；151-调谐槽；152-法兰凸止口；153-密封环；

160-密封圈；161-密封槽；

170-螺栓孔；

200-腔筒本体；201-支撑架。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请的实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。值得注意的是，附图中所描述的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。即通过附图所描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

以下将结合图1-图10对本申请实施例提供的光腔衰荡调谐单元100进行说明。

本申请实施例提供一种光腔衰荡调谐单元100，参照图1-图3所示，包括振膜镜架110、反射镜120和压电陶瓷130。

振膜镜架110包括镜架部111、振膜部112和支撑部113。镜架部111位于振膜镜架110的中心，镜架部111的中心具有过光孔1111，过光孔1111一端的孔口端面处设置有安装槽1112，安装槽1112与过光孔1111同轴设置。振膜部112位于镜架部111的外周，振膜部112包括环形的弹性振膜片，弹性振膜片的内环连接于镜架部111的外周，弹性振膜片的外环朝远离镜架部111的中心的方向延伸。支撑部113连接于弹性振膜片的外环，支撑部113用于连接至衰荡腔的腔筒本体200。

反射镜120安装于安装槽1112处。压电陶瓷130压装于反射镜120远离振膜镜架110的一侧。

其中，镜架部111的过光孔1111用于供检测用的激光穿过，具体尺寸以设计要求为准。下述压电陶瓷130、调节装置140和法兰150中的过光孔1111具有相同的作用，不再赘述。

镜架部111的安装槽1112用于定位安装反射镜120，根据反射镜120的种类不同，安装槽1112可以具有不同的结构。在本申请实施例中，反射镜120为凹面反射镜，其凹面朝向振膜镜架110一侧。安装槽1112位于过光孔1111的端口处，且其与过光孔1111同轴设置并相互连通。安装槽1112的深度小于反射镜120边缘处的厚度，使部分反射镜120嵌装于安装槽1112内，部分反射镜120伸出安装槽1112外。这样设置，一方面对反射镜120具有嵌装定位作用，另一方面使反射镜120的外伸端便于与压电陶瓷130压装定位。

弹性振膜片呈沿周向伸展的环形膜片状，其内环连接镜架部111，外环连接支撑部113，并由于其材质具有一定弹性，在镜架部111受到轴向力时，弹性振膜片能够发生弹性变形，随镜架部111一起相对支撑部113发生轴向位移，及时且稳定的反应镜架部111的受力变化。

本申请实施例提供一种光腔衰荡谐振单元，当其应用于光腔衰荡光谱装置，在衰荡腔的腔筒本体200的一端安装一面反射镜120，且使该反射镜120保持相对位置不动，在衰荡腔的腔筒本体200的另一端以光腔衰荡调谐单元100的形式安装另一面反射镜120。对光腔衰荡调谐单元100的压电陶瓷130施加电压，以推动与其相邻的反射镜120相对腔筒本体200另一端的反射镜120相对运动，改变衰荡腔的长度，实现激光与衰荡腔的谐振模式。

具体的，以光腔衰荡调谐单元100中压电陶瓷130未施加电压时反射镜120的位置为初始位置。当反射镜120位于初始位置，对压电陶瓷130施加驱动电压，随着驱动电压的逐步增大，压电陶瓷130不断地将电能转换为机械能，并产生连续的沿反射镜120轴线的推动力，压电陶瓷130推动反射镜120向靠近振膜镜架110的方向移动，反射镜120推动镜架部111移动，进而使振膜部112发生相应方向的弹性变形。在反射镜120移动至第一设定位置后，逐步减小对压电陶瓷130施加的驱动电压，压电陶瓷130产生机械能不断减弱，直至反射镜120在弹性振膜片的弹性回复力作用下，被镜架部111推动着向相反的方向移动。当反射镜120移动至第二设定位置，重新增大对压电陶瓷130施加的驱动电压。如此循环，反射镜120在第一设定位置和第二设定位置之间往复运动，即可调整两面反射镜120之间的位置进而改变调节衰荡腔的长度，实现调谐预期。

其中，弹性振膜片具有足够稳定的弹性，能够提供稳定且及时的弹性回复力，可以很好的还原压电陶瓷130的行程范围，避免因橡胶圈弹性较小，在压电陶瓷130高频率振动时不能及时对反射镜120提供足够的反弹力，造成反射镜120的运动幅度不能满足实际要求的问题。

在一种可以实现的实施方式中，弹性振膜片包括硬质弹性振膜片，硬质弹性振膜片的材质包括弹簧钢。

其中，弹簧钢材质的弹性振膜片能够提供稳定且足够大小的弹性力，可以较好的还原压电陶瓷130的行程范围，达到良好的调谐预期。在一些实施例中，弹性振膜片也可以采用其他具有相应弹性力的材质制作而成。

在一种可以实现的实施方式中，弹性振膜片的厚度为t，0.2mm≤t≤1mm。

弹性振膜片厚度范围的设置，可以避免因厚度太薄弹性增大，引起寿命减小的问题；还可以避免因厚度太厚弹性减小，对反射镜120的移动造成较大阻力的问题。

在一种可以实现的实施方式中，参照图3所示，弹性振膜片连接在镜架部111远离安装槽1112的一端。

这样设置，便于弹性振膜片的加工，且能够在安装槽1112一端为反射镜120及压电陶瓷130预留出更多的安装空间。

在一种可以实现的实施方式中，参照图3-图6所示，振膜镜架110包括一体件，且镜架部111、振膜部112和支撑部113同轴设置。

这样，振膜镜架110一体成型，便于加工，且具有良好的结构强度。

在一种可以实现的实施方式中，参照图3、图7和图8所示，压电陶瓷130包括依次设置的第一绝缘件131、陶瓷主体133和第二绝缘件132，第一绝缘件131位于陶瓷主体133靠近反射镜120的一侧，且第一绝缘件131、陶瓷主体133和第二绝缘件132的中心均开设有与反射镜120同轴设置的过光孔1111。

陶瓷主体133连接有两条电连接线1331，两条电连接线1331分别连接于陶瓷主体133周向的相对两端。

第一绝缘件131覆盖至少部分陶瓷主体133靠近反射镜120一侧的端面，且第一绝缘件131靠近反射镜120的端面设置有反射镜止口槽1311，反射镜120远离镜架部111的一侧安装于反射镜止口槽1311内。

第二绝缘件132覆盖至少部分陶瓷主体133远离反射镜120一侧的端面。

其中，两根电连接线1331连接在陶瓷主体133的同一直径的相对两端，用于分别连接电源的正负极，并对陶瓷主体133施加驱动电压。当对陶瓷主体133施加驱动电压，两根电连接线1331随着陶瓷主体133的位移变化而沿其延伸方向伸缩运动，以防止对陶瓷主体133产生限位。

第一绝缘件131和第二绝缘件132可以覆盖陶瓷主体133端面的外环部分，也可以覆盖陶瓷主体133的整个端面，以能够使带电的陶瓷主体133与其他部件绝缘为宜。

第一绝缘件131的反射镜止口槽1311压接反射镜120远离振膜镜架110一侧的端面外环，并环绕在反射镜120的周向，对反射镜120具有定位和限位作用，便于压电陶瓷130与反射镜120之间作用力的稳定传递。

在一种可以实现的实施方式中，参照图1-图3所示，光腔衰荡调谐单元100还包括调节装置140，调节装置140包括压片142、端盖141和调节螺杆143，压片142和端盖141均开设有与反射镜120同轴设置的过光孔1111。

压片142压接于压电陶瓷130远离反射镜120的一侧。

端盖141位于压片142远离压电陶瓷130的一侧，端盖141与支撑部113固定连接，端盖141靠近压片142的一侧的端面上开设有调整槽，压片142位于调整槽内，沿反射镜120的轴线的方向，调整槽的深度大于压片142的厚度，调整槽在压片142上的投影至少覆盖压片142。

调节螺杆143设置有多个，多个调节螺杆143沿端盖141的周向均匀分布，调节螺杆143包括旋拧头端1431和螺杆尾端1432，调节螺杆143斜向贯穿端盖141，旋拧头端1431位于端盖141远离压片142的一侧，螺杆尾端1432位于调整槽内并抵接于压片142远离反射镜120一侧的端面，螺杆尾端1432相比旋拧头端1431靠近端盖141的中心。

旋紧或放松任一调节螺杆143使压片142在调整槽内偏转，压片142带动压电陶瓷130偏转，进而使反射镜120偏转。

其中，压片142以止口槽的形式压装在压电陶瓷130的第二绝缘件132远离陶瓷主体133的一侧，与反射镜120和第一绝缘件131的压装方式类似，能够实现压片142与压电陶瓷130之间的作用力的稳定传递。

端盖141通过螺栓固定连接在支撑部113上，一方面对反射镜120和压电陶瓷130起到密闭隔绝光源的作用，另一方面便于压片142和调节螺杆143的设置。

压片142安装在端盖141的调整槽内，由于调整槽的直径和深度均大于压片142，使压片142可以沿调整槽的深度方向移动，且压片142在垂直方向具有一定的偏转空间，则可以通过调节螺杆143进行压片142在垂直方向偏转，进而对反射镜120进行调节，使腔筒本体200内的两个反射镜120相互平行。

多个调节螺杆143以多点支撑的方式抵接压片142，以进行不同角度的偏转调整。其中，螺旋尾端可以具有凸出光滑的半球表面，减小其与压片142之间的接触面积，使对反射镜120的调节更加方便和灵敏。

端盖141用于安装调节螺杆143的贯穿孔与调节螺杆143之间可以具有间隙，且在端盖141上设置从贯穿孔的侧面连通至贯穿孔的调心螺纹孔。在调心螺纹孔内安装调心螺钉145，调心螺钉145伸入贯穿孔的端部抵接在调节螺杆143的周向表面，以对调节螺杆143的轴线方向进行调整，使调节螺杆143更加稳定，调节操作更加方便。

在一种可以实现的实施方式中，参照图1-图3所示，调节装置140还包括多个锁紧螺母144，多个锁紧螺母144与多个调节螺杆143的数量一一对应，锁紧螺母144螺纹连接在位于端盖141远离压片142的一侧的调节螺杆143上。

这样，可以通过锁紧螺母144锁定调节装置140的调节结果，避免反射镜120在垂直方向的位置发生变动，影响检测结果的准确性。

在一种可以实现的实施方式中，参照图1-图3结合图9-图10所示，光腔衰荡调谐单元100还包括法兰150，法兰150开设有与反射镜120同轴设置的过光孔1111。

法兰150连接于振膜镜架110远离反射镜120的一侧，法兰150靠近振膜镜架110的一侧的端面开设有供振膜部112移动的调谐槽151，调谐槽151与法兰150的过光孔1111相互连通。沿反射镜120的轴线方向，调谐槽151在振膜镜架110上的投影至少覆盖振膜部112。

这样，调谐槽151的大小至少与振膜部112和镜架部111相互对应，使调谐槽151可以提供足够大的面积和足够深的深度供振膜部112和镜架部111发生位移，便于通过两面反射镜120的相对位移实现谐振模式。

以下将结合图11对本申请实施例提供的光腔衰荡光谱装置进行说明。

本申请实施例提供一种光腔衰荡光谱装置，参照图11所示，包括设置有腔筒本体200的衰荡腔和上述的光腔衰荡调谐单元100，光腔衰荡调谐单元100的支撑部113连接至腔筒本体200上。

在本申请实施例中，为了便于安装和定位，在腔筒本体200与法兰150之间设置支撑架201。

支撑架201支撑腔筒本体200，且支撑架201的中心开设与腔筒本体200连通的过光孔1111，支撑架201远离腔筒本体200的端面的中心开设有法兰止口槽，法兰止口槽与过光孔1111相互连通。

法兰150靠近支撑架201的端面的中心设置有与法兰止口槽匹配的法兰凸止口152，法兰150靠近支撑架201的端面设置环绕于法兰凸止口152的外周的密封环153。密封环153与法兰凸止口152同轴设置且均凸出于法兰150的端面。密封环153的外周套设密封圈160，法兰凸止口152嵌装在法兰止口槽内定位，法兰150通过螺栓连接在支撑架201远离腔筒本体200的一侧。

由此，即可将反射镜120以光腔衰荡调谐单元100的形式安装于腔筒本体200的一侧，以实现与另一面固定的反射镜120之间的调谐。其具体工作原理及有益效果与上述光腔衰荡调谐单元100相同，不再赘述。

需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“ 底”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“多个”的含义是两个或两个以上，除非是另有精确具体地规定。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够包括除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

最后应说明的是：以上各实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种光腔衰荡调谐单元，其特征在于，包括振膜镜架、反射镜和压电陶瓷；

所述振膜镜架包括镜架部、振膜部和支撑部；所述镜架部位于所述振膜镜架的中心，所述镜架部的中心具有过光孔，所述过光孔一端的孔口端面处设置有安装槽，所述安装槽与所述过光孔同轴设置；所述振膜部位于所述镜架部的外周，所述振膜部包括环形的弹性振膜片，所述弹性振膜片的内环连接于所述镜架部的外周，所述弹性振膜片的外环朝远离所述镜架部的中心的方向延伸；所述支撑部连接于所述弹性振膜片的外环，所述支撑部用于连接至衰荡腔的腔筒本体；

所述反射镜安装于所述安装槽处；

所述压电陶瓷压装于所述反射镜远离所述振膜镜架的一侧；

所述弹性振膜片包括硬质弹性振膜片，所述硬质弹性振膜片的材质包括弹簧钢；

所述振膜镜架包括一体件，且所述镜架部、所述振膜部和所述支撑部同轴设置。

2.根据权利要求1所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，所述弹性振膜片的厚度为t，0.2mm≤t≤1mm。

3.根据权利要求1所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，所述弹性振膜片连接在所述镜架部远离所述安装槽的一端。

4.根据权利要求1-3任一项所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，部分所述反射镜嵌装于所述安装槽内，部分所述反射镜伸出所述安装槽外。

5.根据权利要求4所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，所述压电陶瓷包括依次设置的第一绝缘件、陶瓷主体和第二绝缘件，所述第一绝缘件位于所述陶瓷主体靠近所述反射镜的一侧，且所述第一绝缘件、所述陶瓷主体和所述第二绝缘件的中心均开设有与所述反射镜同轴设置的过光孔；

所述陶瓷主体连接有两条电连接线，两条电连接线分别连接于所述陶瓷主体周向的相对两端；

所述第一绝缘件覆盖至少部分所述陶瓷主体靠近所述反射镜一侧的端面，且所述第一绝缘件靠近所述反射镜的端面设置有反射镜止口槽，所述反射镜远离所述镜架部的一侧安装于所述反射镜止口槽内；

所述第二绝缘件覆盖至少部分所述陶瓷主体远离所述反射镜一侧的端面。

6.根据权利要求1-3任一项所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，还包括调节装置，所述调节装置包括压片、端盖和调节螺杆，所述压片和所述端盖均开设有与所述反射镜同轴设置的过光孔；

所述压片压接于所述压电陶瓷远离所述反射镜的一侧；

所述端盖位于所述压片远离所述压电陶瓷的一侧，所述端盖与所述支撑部固定连接，所述端盖靠近所述压片的一侧的端面上开设有调整槽，所述压片位于所述调整槽内，沿所述反射镜的轴线的方向，所述调整槽的深度大于所述压片的厚度，所述调整槽在所述压片上的投影至少覆盖所述压片；

所述调节螺杆设置有多个，多个所述调节螺杆沿所述端盖的周向均匀分布，所述调节螺杆包括旋拧头端和螺杆尾端，所述调节螺杆斜向贯穿所述端盖，所述旋拧头端位于所述端盖远离所述压片的一侧，所述螺杆尾端位于所述调整槽内并抵接于所述压片远离所述反射镜一侧的端面，所述螺杆尾端相比所述旋拧头端靠近所述端盖的中心；

旋紧或放松任一所述调节螺杆使所述压片在所述调整槽内偏转，所述压片带动所述压电陶瓷偏转，进而使所述反射镜偏转。

7.根据权利要求6所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，所述调节装置还包括多个锁紧螺母，多个所述锁紧螺母与多个所述调节螺杆的数量一一对应，所述锁紧螺母螺纹连接在位于所述端盖远离所述压片的一侧的所述调节螺杆上。

8.根据权利要求1-3任一项所述的光腔衰荡调谐单元，其特征在于，还包括法兰，所述法兰开设有与所述反射镜同轴设置的过光孔；

所述法兰连接于所述振膜镜架远离所述反射镜的一侧，所述法兰靠近所述振膜镜架的一侧的端面开设有供所述振膜部移动的调谐槽，所述调谐槽与所述法兰的过光孔相互连通；沿所述反射镜的轴线方向，所述调谐槽在所述振膜镜架上的投影至少覆盖所述振膜部。

9.一种光腔衰荡光谱装置，其特征在于，包括设置有腔筒本体的衰荡腔和如权利要求1-8任一项所述的光腔衰荡调谐单元，所述光腔衰荡调谐单元的支撑部连接至所述腔筒本体上。