A multi-gas sensor is provided which modulates a polarized light beam over
a broadband of wavelengths between two alternating orthogonal polarization
components. The two orthogonal polarization components of the polarization
modulated beam are directed along two distinct optical paths. At least one
optical path contains one or more spectral discrimination elements, with
each spectral discrimination element having spectral absorption features
of one or more gases of interest being measured. The two optical paths
then intersect, and one orthogonal component of the intersected components
is transmitted and the other orthogonal component is reflected. The
combined polarization modulated beam is partitioned into one or more
smaller spectral regions of interest where one or more gases of interest
has an absorption band. The difference in intensity between the two
orthogonal polarization components is then determined in each partitioned
spectral region of interest as an indication of the spectral
emission/absorption of the light beam by the gases of interest in the
measurement path. The spectral emission/absorption is indicative of the
concentration of the one or more gases of interest in the measurement
path. More specifically, one embodiment of the present invention is a gas
filter correlation radiometer which comprises a polarizer, a polarization
modulator, a polarization beam splitter, a beam combiner, wavelength
partitioning element, and detection element. The gases of interest are
measured simultaneously and, further, can be measured independently or
non-independently. Furthermore, optical or electronic element are provided
to balance optical intensities between the two optical paths.
On fournit une sonde de multi-gaz qui module un faisceau lumineux polarisé au-dessus d'un à bande large des longueurs d'onde entre deux composants orthogonaux alternatifs de polarisation. Les deux composants orthogonaux de polarisation du faisceau modulé par polarisation sont dirigés le long de deux chemins optiques distincts. Au moins un chemin optique contient un ou plusieurs éléments spectraux de discrimination, avec chaque élément spectral de discrimination ayant les dispositifs spectraux d'absorption d'un ou plusieurs gaz d'intérêt étant mesuré. Les deux chemins optiques intersectent alors, et un composant orthogonal des composants intersectés est transmis et l'autre composant orthogonal est reflété. Le faisceau modulé par polarisation combiné est divisé dans une ou plusieurs plus petites régions spectrales d'intérêt où un ou plusieurs gaz d'intérêt a une bande d'absorption. La différence dans l'intensité entre les deux composants orthogonaux de polarisation est alors déterminée dans chaque région spectrale divisée d'intérêt comme indication de l'emission/absorption spectral du faisceau lumineux par les gaz de l'intérêt pour le chemin de mesure. L'emission/absorption spectral est indicatif de la concentration des un ou plusieurs gaz de l'intérêt pour le chemin de mesure. Plus spécifiquement, un mode de réalisation de la présente invention est un radiomètre de corrélation de filtre de gaz qui comporte un polariseur, un modulateur de polarisation, un miroir semi-réfléchissant de polarisation, un combinateur de faisceau, la longueur d'onde divisant l'élément, et l'élément de détection. Les gaz d'intérêt sont mesurés simultanément et, plus loin, peuvent être mesurés indépendamment ou non-independently. En outre, l'élément optique ou électronique sont fournis aux intensités optiques d'équilibre entre les deux chemins optiques.