[發明專利]一種光學標準具的自動優化濾波系統及方法

有效

• 申請號: 202010540529.8
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111596395B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 李淑靜;徐忠孝;王海
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G02B5/28
• 分類號: G02B5/28
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種光學標準具的自動優化濾波系統，其特征在于，包括：光學標準具、溫度控制系統、光功率取樣裝置和反饋控制裝置；

所述溫度控制系統包括控溫爐與控溫儀；所述控溫儀用于將所述控溫爐控制為設定溫度；

所述光學標準具放置在所述控溫爐中，待濾波光束依次穿過所述控溫爐的第一側壁、所述光學標準具以及所述控溫爐的第二側壁進行濾波；

所述光功率取樣裝置的第一輸入端設置在所述控溫爐的第一側壁處的光路上，所述光功率取樣裝置的第二輸入端設置在所述控溫爐的第二側壁處光路上；所述光功率取樣裝置用于采集光學標準具的輸入功率值和輸出功率值；

所述光功率取樣裝置的輸出端與所述反饋控制裝置的輸入端連接，所述反饋控制裝置的輸出端與所述控溫儀的溫度配置端連接；所述反饋控制裝置根據所述光學標準具的輸入功率值和光學標準具的輸出功率值確定所述光學標準具的當前透過率；根據所述當前透過率及透過率隨溫度的變化狀態確定出控制電壓，并將所述控制電壓發送至所述控溫儀，所述控溫儀將所述控制電壓轉化成所述設定溫度，并將控溫爐的溫度控制為所述設定溫度；

所述光功率取樣裝置包括第一取樣單元和第二取樣單元；

所述第一取樣單元和所述第二取樣單元的結構相同；所述第一取樣單元設置在所述控溫爐的第一側壁處的光路上，所述第二取樣單元設置在所述控溫爐的第二側壁的光路上；

獲取光功率取樣裝置的第一取樣單元輸出的第一電壓值和光功率取樣裝置的第二取樣單元輸出的第二電壓值；根據所述第一電壓值和所述第二電壓值確定光學標準具的當前透過率；確定光學標準具的透過率隨溫度的變化狀態范圍；所述變化狀態范圍包括“極值點范圍”、“負斜率范圍”和“正斜率范圍”；根據所述當前透過率與所述光學標準具的透過率隨溫度的變化狀態范圍確定輸出控制電壓；所述反饋控制裝置將所述控制電壓發送至控溫儀；所述控溫儀將所述輸出控制電壓轉換成設定溫度，并將控溫爐的溫度控制為所述設定溫度；控溫爐熱平衡后，獲取光學標準具的透過率；判斷所述透過率是否處在最大值允許的波動范圍內；所述最大值允許的波動范圍為“極值點范圍”；若所述透過率在最大值允許的波動范圍內，則反饋控制裝置輸出控制電壓保持不變；若所述透過率在最大值允許的波動范圍外，則返回根據所述透過率與所述光學標準具的透過率隨溫度的變化狀態范圍確定輸出控制電壓步驟；直至將透過率優化到最大值允許的波動范圍內。

2.根據權利要求1所述的一種光學標準具的自動優化濾波系統，其特征在于，所述第一取樣單元和所述第二取樣單元均包括半波片、偏振分束棱鏡和光電探測器；

所述半波片和所述偏振分束棱鏡組成分束器，將所述待濾波光束的設定部分導入所述光電探測器；

所述光電探測器將光功率值轉化為電壓值發送至所述反饋控制裝置；

所述第一取樣單元和所述第二取樣單元中所述分束器的分束比相同。

3.根據權利要求2所述的一種光學標準具的自動優化濾波系統，其特征在于，所述光電探測器包括光電池和可調電阻；所述光電池和所述可調電阻串聯；

調節所述可調電阻的阻值使得所述第一取樣單元和所述第二取樣單元中所述光電探測器的響應曲線相同。

4.根據權利要求2所述的一種光學標準具的自動優化濾波系統，其特征在于，所述反饋控制裝置包括第一模數轉換器、第二模數轉換器、單片機和數模轉換器；

所述第一模數轉換器與所述第一取樣單元連接；所述第二模數轉換器與所述第二取樣單元連接；

所述第一模數轉換器和所述第二模數轉換器均與所述單片機連接；

所述單片機與所述數模轉換器連接，所述數模轉換器與所述控溫儀連接。