一種具有溫控調節裝置的干涉濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及干涉和濾波技術，特別是涉及一種具有溫控調節裝置的干涉濾波器。
【背景技術】
[0002]近年來，量子信息存儲是量子信息科學領域的一個研宄熱點，利用電磁感應透明效應將光量子信息存儲到原子介質中更是引起了國內外科學界的普遍關注。在這個領域，弱信號光的探測是一個不可回避的問題，如何濾除背景光對信號光的影響，改善接收系統的信噪比與靈敏度在整個系統中起著至關重要的作用。因此，濾波器對整個實驗的成敗起到了關鍵性的作用。
[0003]通常所用的薄膜干涉濾光片其帶寬較寬，約為100GHz，無法滿足精度更高的實驗要求。對于窄帶寬的激光信號，采用激光泵浦的原子氣室、共焦法布里-珀羅腔以及合理設計的塊狀法布里-珀羅標準具作為濾波器進行濾波，但是通過采用上述方法并不能有效地進行濾波。
【發明內容】
[0004]本發明提供的具有溫控調節裝置的干涉濾波器，可以有效地進行濾波。
[0005]根據本發明的一方面，提供一種具有溫控調節裝置的干涉濾波器，包括控溫裝置和溫度控制器，其中，所述控溫裝置包括標準具、控溫層、負載層和保溫層；所述控溫層，用于采集所述標準具的溫度，以及對所述標準具的溫度進行實時檢測；所述負載層，放置在光學平臺上，用于將所述控溫層產生的熱量導出；所述保溫層，用于隔離負載層和環境；所述溫度控制器，用于測量所述控溫層的溫度進行控溫調節，并控制在預定的溫度。
[0006]本發明實施例提供的一種具有溫控調節裝置的干涉濾波器，通過熱敏電阻采集控溫層的溫度，并將其發送給溫度控制器，以使得溫度控制器對標準具的溫度進行控溫調節，并控制在預定的溫度，從而可以有效地進行濾波。
【附圖說明】
[0007]圖1為本發明實施例提供的具有溫控調節裝置的干涉濾波器示意圖；
[0008]圖2為本發明實施例提供的標準具的原理不意圖；
[0009]圖3為本發明實施例提供的標準具的部分平面示意圖；
[0010]圖4為本發明實施例提供的鍍有高反膜的平行玻璃板影響透過激光的線寬示意圖；
[0011]圖5為本發明實施例提供的另一鍍有高反膜的平行玻璃板影響透過激光的線寬示意圖；
[0012]圖6為本發明實施例提供的控溫裝置的主視結構示意圖；
[0013]圖7為本發明實施例提供的控溫裝置的側視結構示意圖；
[0014]圖8為本發明實施例提供的溫度控制器的電路原理圖；
[0015]圖9為本發明實施例提供的與圖4對應的濾波器顯示示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本發明實施例提供的具有溫控調節裝置的干涉濾波器進行詳細描述。
[0017]圖1為本發明實施例提供的具有溫控調節裝置的干涉濾波器示意圖。
[0018]參照圖1，包括控溫裝置10和溫度控制器20，其中，所述控溫裝置10包括標準具101、控溫層102、負載層106和保溫層107。
[0019]控溫層102，用于采集標準具的溫度，以及對標準具的溫度進行實時檢測。
[0020]負載層106，放置在光學平臺上，用于將控溫層產生的熱量導出；
[0021]所述保溫層107，用于隔離負載層和環境。
[0022]所述溫度控制器20，用于測量控溫層溫度并進行控溫調節，并控制在預定的溫度。
[0023]這里，標準具101，用于信號光在調節成共軸干涉時得到輸出信號。
[0024]進一步地，所述控溫層包括負溫度系數熱敏電阻和鉑熱電阻；
[0025]所述負溫度系數熱敏電阻，用于采集所述控溫層的溫度，并將其發送給溫度控制器；
[0026]所述鉑熱電阻，用于實時監測所述控溫層的溫度。
[0027]進一步地，所述標準具的兩面分別呈現水平形狀和圓弧形狀。
[0028]進一步地，所述控溫層和所述標準具之間設有銅箔并涂敷導熱硅脂。
[0029]進一步地，所述控制層的外側設置有半導體制冷片，所述半導體制冷片用于使所述標準具的四周受熱均勻。
[0030]進一步地，所述負載層的窗口采用增透膜玻璃密封，所述增透膜玻璃用于隔絕外部環境和增大信號光的透射率。
[0031]圖2為本發明實施例提供的標準具的原理示意圖。
[0032]參照圖2，標準具由兩塊鍍有高反膜的平行玻璃板組成，兩塊鍍有高反膜的平行玻璃板的間隔如果固定，則稱為法布里-珀羅標準具，即為F-P標準具；如果不固定，則稱為法布里_泊羅干涉儀，即為F-P干涉儀。
[0033]標準具米用優質K9玻璃制作，橫坐標為波長，縱坐標η為折射率，折射率隨波長的增大而減小。
[0034]圖3為本發明實施例提供的標準具的部分平面示意圖。
[0035]參照圖3，標準具包括兩個面，其中一個面是平面，另一個面是弧度，這樣使信號光在調節成共軸干涉時得到輸出信號。如果兩面都是平面，則只有信號光發生共軸干涉時才能夠透過，雖然投射強度較大，但是不容易調節。
[0036]圖4為本發明實施例提供的鍍有高反膜的平行玻璃板影響透過激光的線寬示意圖。參照圖4，橫坐標軸為頻率，縱坐標軸為透射率，共焦式干涉儀的徑向色散率隨兩平行玻璃板的間隔增大而增大，平面式干涉儀的色散率與鏡面間隔距離無關，但兩者都是在中心處的色散率最大。即使反射率相同，共焦式珀干涉儀的總精細度較大，因而其分辨率相應提高，故選擇鍍為95%的反膜，具體可參照如圖5所示的另一鍍有高反膜的平行玻璃板影響透過激光的線寬示意圖。
[0037]圖6為本發明實施例提供的控溫裝置的正視結構示意圖。
[0038]參照圖6，控溫裝置包括標準具11、控溫層1 2、熱敏電阻1 3、鉑熱電阻104、半導體制冷片105、負載層106和保溫層107。
[0039]標準具101位于結構最內層，，緊貼標準具101的是控溫層102，在控溫層102和標準具101之間加一層銅箔并涂抹導熱硅脂以提高熱傳導效率。
[0040]控溫層102有兩個測溫元件，熱敏電阻103和鉑熱電阻104，其中，熱敏電阻103為負溫度系數熱敏電阻，鉑熱電阻104也稱ptlOOO，負溫度系數熱敏電阻作為溫度控制器的輸入端，將采集到的溫度信號發送給溫度控制器，溫度控制器來進行控溫調節。PtlOOO是非常準確的測溫電阻，精度可到小數點后3位，用ptlOOO來實時監測控溫層102溫度變化。
[0041]控溫層102的外側有4個半導體制冷片105，采用4個半導體制冷片105是因為標準具101的材質是熱的不良導體，為了使其四周受熱均勻。這樣才能讓標準具101膨脹各向基本相同，標準具101長度的改變會引起平均自由程的改變。
[0042]負載層106緊貼半導體制冷片105外側，空隙用導熱硅膠填補，導熱層下端和光學平臺連接，接觸面積足夠大，這樣可以保證負載端106的溫度不會改變。負載層106的窗口用增透膜玻璃密封108，以隔絕外部環境，具體參照如圖7所示的控溫裝置的側視結構示意圖。
[0043]保溫層107，可以起到和外界空氣完全隔絕，有效防止對流，不受環境溫度影響。
[0044]圖8為本發明實施例提供的溫度控制器的電路原理圖。
[0045]參照圖8，溫度控制器從電流橋取得誤差信號，經差分放大電路I放大后輸入到第一級比例控制電路2 ;誤差信號經過第一級比例控制電路2放大后，輸入到第二級比例控制電路3 ;最后，負反饋電路4根據接收到的信號控制半導體制冷片的電流方向來控制溫度。溫度控制器開始工作后，60s左右可以將激光管控制在設定的溫度。
[0046]圖9為本發明實施例提供的與圖4對應的濾波器顯示示意圖。
[0047]參照圖9，在圖4中，透過標準具的光譜線寬大約為220MHZ，而通過圖9中的濾波器顯示的光譜線寬為240MHZ。
[0048]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。
【主權項】
1.一種具有溫控調節裝置的干涉濾波器，其特征在于，包括控溫裝置和溫度控制器，其中，所述控溫裝置包括標準具、控溫層、負載層和保溫層； 所述控溫層，用于采集所述標準具的溫度，以及對所述標準具的溫度進行實時檢測； 所述負載層，放置在光學平臺上，用于將所述控溫層產生的熱量導出； 所述保溫層，用于隔離負載層和環境； 所述溫度控制器，用于測量所述控溫層的溫度進行控溫調節，并控制在預定的溫度。
2.根據權利要求1所述的具有溫控調節裝置的干涉濾波器，其特征在于，所述控溫層包括負溫度系數熱敏電阻和鉑熱電阻； 所述負溫度系數熱敏電阻，用于采集所述輸出信號，并測量所述輸出信號的溫度； 所述鉑熱電阻，用于實時監測所述控溫層的溫度。
3.根據權利要求1所述的具有溫控調節裝置的干涉濾波器，其特征在于，所述標準具的兩面分別呈現水平形狀和圓弧形狀。
4.根據權利要求1所述的具有溫控調節裝置的干涉濾波器，其特征在于，所述控溫層和所述標準具之間設有銅箔并涂敷導熱硅脂。
5.根據權利要求1所述的具有溫控調節裝置的干涉濾波器，其特征在于，所述控制層的外側設置有半導體制冷片，所述半導體制冷片用于使所述標準具的四周受熱均勻。
6.根據權利要求1所述的具有溫控調節裝置的干涉濾波器，其特征在于，所述負載層的窗口采用增透膜玻璃密封，所述增透膜玻璃用于隔絕外部環境和增大信號光的透射率。
【專利摘要】本發明提供的一種具有溫控調節裝置的干涉濾波器，包括控溫裝置和溫度控制器，其中，所述控溫裝置包括標準具、控溫層、負載層和保溫層；所述控溫層，用于采集所述標準具的溫度，以及對所述標準具的溫度進行實時檢測；所述負載層，放置在光學平臺上，用于將所述控溫層產生的熱量導出；所述保溫層，用于隔離負載層和環境；所述溫度控制器，用于測量所述控溫層的溫度進行控溫調節，并控制在預定的溫度。本發明可以有效地進行濾波。
【IPC分類】G02B5-28
【公開號】CN104834041
【申請號】CN201510233910
【發明人】蘆小剛, 王如泉, 左戰春
【申請人】中國科學院物理研究所
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年5月11日