[发明专利]一种基于光加热的无磁温控装置

权利要求书

1.一种基于光加热的无磁温控装置，包括激光器（1）、光开关（3）和1×2波分复用器（4），原子加热室（6）和温度控制器（10），其特征在于：激光器（1）、光开关（3）和1×2波分复用器（4）通过光纤（2）连接，光器（1）通过光纤（2）将光束导入到1×2波分复用器（4）中，通过1×2波分复用器（4）后光束变为两束功率相同的光束，通过光纤（5）导入到原子加热室（6）中，光纤（5）的出光端粘接在原子气室（8）的侧壁上，通过两端加热的方式可以保证原子加热室（6）的温度均匀性，通过设置温度控制器（10）的神经元网络PID的参数设置光开关（3）的开关频率，间接的控制加热光功率，从而达到调整原子气室（8）温度的目的，磁铂电阻温度传感器（9）实时监测原子气室（8）的温度，作为温度反馈信号输入给温度控制器（10）控制光开关（3）保证加热温度的稳定性，此时形成了闭环控制系统。

2.根据权利要求1所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的激光器（1）为半导体激光器，最大光功率为2W，中心波长为1064nm。

3.根据权利要求1或2所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的光纤（2）纤径为150μm。

4.根据权利要求3所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的光开关（3）的光纤接头为FC接头，最大承受光功率为2W，响应时间为10ms，使用寿命10⁹次。

5.根据权利要求4所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的1×2波分复用器（4）的出光光纤（5）的中光功率比为50:50，即两束光功率相等。

6.根据权利要求5所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的温度控制器（6）采用模糊自整定控制神经网络PIN控制光开关（3）的通断，从而达到控制加热光功率的目的，其温度精度达到0.5℃。

7.根据权利要求6所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的原子加热室（6）中间置有聚酰亚胺网络板（7），原子气室（8）被固定在聚酰亚胺网络板（7）上，并置于加热室（7）内的中心位置。

8.根据权利要求7所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的原子加热室（6）由无磁材料泡沫玻璃制作成。

9.根据权利要求8所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的原子加热室（7）中原子气室（8）的两侧面粘接1×2波分复用器（4）后端的出光光纤（5），过两端加热的方式保证原子气室（8）有较小的温度梯度。

10.根据权利要求9所述的基于光加热的无磁温控装置，其特征在于：所述的原子加热室（6）无磁铂电阻温度传感器（9）作为无磁温度传感器，通过高温点焊的方式焊接，最大剩磁优于10pT。