[發明專利]一種基于光加熱的無磁溫控裝置

有效

• 申請號: 201410083196.5
• 申請日: 2014-03-08
• 公開（公告）號: CN103901924B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 黃宗軍;吳國龍;孫偉民;陳麗潔
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30;G05D23/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于光加熱的無磁溫控裝置，包括激光器（1）、光開關（3）和1×2波分復用器（4），原子加熱室（6）和溫度控制器（10），其特征在于：激光器（1）、光開關（3）和1×2波分復用器（4）通過光纖（2）連接，光器（1）通過光纖（2）將光束導入到1×2波分復用器（4）中，通過1×2波分復用器（4）后光束變為兩束功率相同的光束，通過光纖（5）導入到原子加熱室（6）中，光纖（5）的出光端粘接在原子氣室（8）的側壁上，通過兩端加熱的方式可以保證原子加熱室（6）的溫度均勻性，通過設置溫度控制器（10）的神經元網絡PID的參數設置光開關（3）的開關頻率，間接的控制加熱光功率，從而達到調整原子氣室（8）溫度的目的，磁鉑電阻溫度傳感器（9）實時監測原子氣室（8）的溫度，作為溫度反饋信號輸入給溫度控制器（10）控制光開關（3）保證加熱溫度的穩定性，此時形成了閉環控制系統。

2.根據權利要求1所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的激光器（1）為半導體激光器，最大光功率為2W，中心波長為1064nm。

3.根據權利要求1或2所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的光纖（2）纖徑為150μm。

4.根據權利要求3所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的光開關（3）的光纖接頭為FC接頭，最大承受光功率為2W，響應時間為10ms，使用壽命10⁹次。

5.根據權利要求4所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的1×2波分復用器（4）的出光光纖（5）的中光功率比為50:50，即兩束光功率相等。

6.根據權利要求5所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的溫度控制器（6）采用模糊自整定控制神經網絡PIN控制光開關（3）的通斷，從而達到控制加熱光功率的目的，其溫度精度達到0.5℃。

7.根據權利要求6所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的原子加熱室（6）中間置有聚酰亞胺網絡板（7），原子氣室（8）被固定在聚酰亞胺網絡板（7）上，并置于加熱室（7）內的中心位置。

8.根據權利要求7所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的原子加熱室（6）由無磁材料泡沫玻璃制作成。

9.根據權利要求8所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的原子加熱室（7）中原子氣室（8）的兩側面粘接1×2波分復用器（4）后端的出光光纖（5），過兩端加熱的方式保證原子氣室（8）有較小的溫度梯度。

10.根據權利要求9所述的基于光加熱的無磁溫控裝置，其特征在于：所述的原子加熱室（6）無磁鉑電阻溫度傳感器（9）作為無磁溫度傳感器，通過高溫點焊的方式焊接，最大剩磁優于10pT。