[实用新型]一种光器件加热保温装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光器件加热保温装置，尤其涉及一种用于光器件在低温条件下工作时的温度控制装置，属于光电子技术领域。

背景技术

光器件是用于实现光信号的连接、能量分路/合路、波长复用/解复用、光路转换、能量衰减、方向阻隔、光-电-光转换、光信号放大、光信号调制等功能元器件的总称。光器件由于它的电绝缘性、抗电磁干扰性等特性，近年来被广泛应用于光纤传感测量和光纤通信领域。

目前，大多数光器件受工作原理及内部结构影响，其正常工作温度不能低于-20℃，尤其是光滤波器等无源光器件在低温条件下工作性能较差，通过其中的光能量变化较大，当低于-20℃工作时会发生损坏。因此，对其进行温度控制就尤为重要。

现有的光器件温度控制方法包括真空绝热温度控制和相变材料温度控制等。但是，针对光器件在恶劣环境无法正常使用的问题，真空绝热温度控制方式不适合具有光纤引线的光器件，因为较多的引线不仅影响真空绝热的效果，而且大压力的挤压会影响光纤引线中光能量的传输，进而影响光器件的工作性能。而相变材料温度控制的控温范围局限于相变材料的凝固点附近，不适合恶劣环境中宽温工作范围的要求。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决光器件在低于-20℃条件下工作性能较差的问题，提出一种光器件加热保温装置。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

一种光器件加热保温装置，包括加热器、隔热层、防水涂层、腔体外壳、控制电路、热电偶、加热器引线和热电偶引线。

所述加热器用于在温度低于阈值时对受控光器件进行加热，使其工作的环境温度在设计允许的范围内。

所述隔热层用于对受控光器件进行温度隔离，使受控光器件温度降低速度远小于环境温度降低的速度，当加热器工作时，阻止热量向外散发，提高加热效率。隔热层要求使用导热系数不大于0.12瓦/米摄氏度的保温材料，如矿物纤维、玻璃纤维等。

所述防水涂层用于防止温度在高低之间变化时产生凝水，对受控光器件工作性能产生影响。防水涂层的厚度不宜超过1mm。

所述控制电路用于对加热器的开启与关闭进行自动控制，该电路包括分压电路、减法电路、放大电器、比较器电路和继电器，其连接关系为：热电偶的输出端与分压电路的输入端相连，分压电路的输出端与减法电路的输入端相连，减法电路的输出端与放大电路的输入端相连，放大电路的输出端与比较器电路的输入端相连，比较器电路的输出端与继电器的输入端相连，继电器的输出端与加热器驱动电压的输入端相连，加热器驱动电压的输出端与热电偶的输入端相连，参考电压的输出端与减法电路的输入端相连。

所述热电偶用于反馈受控光器件当前温度值，将电阻测量值作为受控光器件当前温度值的对应值，并将电阻测量值作为电路参数传递到控制电路中。

所述加热器引线用于输入加热器的驱动电压。

所述热电偶引线用于将受控光器件当前温度值对应的电阻测量值传递到控制电路中。

所述腔体外壳用于将受控光器件及上述各组成部件封闭起来。

上述组成部件的连接关系为：

加热器粘贴于受控光器件的周围，热电偶粘贴在受控光器件一侧。其中，受控光器件粘贴有热电偶的一侧不能粘贴加热器，且热电偶的粘贴位置要尽量远离加热器。

隔热层包裹在加热器外，防水涂层涂抹在隔热层外。腔体外壳包裹在防水涂层四周。同时，腔体外壳左右侧面开有小孔，用于将加热器引线、热电偶引线引出。热电偶引线、加热器引线与控制电路相连。

一种使用上述装置对光器件进行加热保温的方法，包括以下步骤：

首先，通过热电偶获得受控光器件当前温度值对应的电阻测量值，并将电阻测量值作为电路参数传递到控制电路中。

之后，在控制电路中对获得的电阻测量值进行分析，确定受控光器件当前温度环境。判断当前环境温度是否在该器件正常工作温度范围内，如果超过其正常工作温度的下限或上限，则自动开启或关闭加热器加热装置。

有益效果

本实用新型所述装置，对比已有技术具有以下优点：

1.本实用新型对光器件进行低温加热控制，可以使器件在低温环境下正常工作，解决了光器件在恶劣环境无法正常使用的问题。

2.本实用新型通过控制电路自动控制实现光器件的加热保温，使其可在宽温范围内正常工作，具有控温范围宽的优点。

3.本实用新型使用隔热层对受控光器件与外界环境进行温度隔离，并在隔热层外使用防水涂层进行封闭，使用腔体外壳对整体进行封装，提高了加热保温的效率，减小了加热保温的的功耗。

附图说明