[发明专利]应用于光学的精确温控方法和装置

说明书

公开了一种应用于光学的精确温控装置，包括：外箱体，外箱体由相对设置的两块外侧板、相对设置的两块液冷板、外顶板和外底板组成；内箱体，内箱体由相对设置的两块内侧板、相对设置的两块导热板、内顶板和内底板组成，其中，每块导热板上安装有半导体制冷片；温控模块，温控模块安装在外箱体的外顶板上，并通过电线与半导体制冷片、通过温度探头与一个导热板相连接，其中，温度探头被固定在所述一块导热板上，用来采集目标实际温度；其中，液冷板液冷板通过符合预设温度的循环冷却液对目标温度进行第一温度调节，并且其中，温控模块控制半导体制冷片对目标温度进行精确的第二温度调节。

技术领域

本发明涉及温控方法和装置，特别涉及一种应用于光学的精确温控方法和装置。

背景技术

光学设备或元件在使用过程中的温度抖动会导致光学设备或元件的性能不稳定，甚至无法正常使用，因此，光学设备或元件在使用时需要进行温度控制。目前，常用的电风扇、散热板和半导体制冷片在温度控制器的配合下都能起到散热的作用，而且半导体制冷片在提供反向电流的情况下还可以进行加热，但是这些温度控制方法的实际温度控制精度较低，只能达到±0.5℃左右，并不能满足高精密光学设备或元件的温度控制要求，而且受到周围环境温度波动的干扰，在温度变化较快的工作环境下温度控制精度更低。

随着光学器件在海洋、军事等领域的广泛应用，光学设备或元件工作的环境温度更加恶劣，温度高、温差大，因此光学设备或元件需要一种能够在恶劣自然环境下实现高精度、高稳定性的温控方法和装置。

发明内容

为了使光学器件能够在温度高，温差大的环境下稳定工作，本发明提供了一种应用于光学的精确温控方法和装置，其能提供高精度、高稳定性的光学器件工作环境。

根据本发明的一个实施例，提供了一种应用于光学的精确温控装置，包括：外箱体，所述外箱体由相对设置的两块外侧板、相对设置的两块液冷板、外顶板和外底板组成；内箱体，所述内箱体由相对设置的两块内侧板、相对设置的两块导热板、内顶板和内底板组成，并且所述外箱体安装在所述内箱体的外部，光学元件放置在位于所述内箱体的内部的光学元件放置区中，其中，所述内箱体的每块导热板上安装有半导体制冷片；温控模块，所述温控模块安装在所述外箱体的外顶板上，并通过电线与所述半导体制冷片、通过温度探头与一个导热板相连接，其中，所述温度探头被固定在所述一块导热板上，用来采集所述光学元件放置区的目标实际温度；其中，所述液冷板带有进液口及出液口，所述进液口和出液口分别接通所述液冷板的冷却液流道的起始端和尾端，并且所述液冷板通过符合预设温度的冷却液对目标温度进行第一温度调节，并且其中，所述温控模块控制所述半导体制冷片对目标温度进一步进行精确的第二温度调节。

优选地，所述液冷板的冷却液流道包括直流道和呈回转式的弯折流道，以便增加冷却液与所述液冷板的接触面积。

优选地，所述温控模块将所述目标实际温度与预设温度进行比较，并在所述目标实际温度与所述设定温度存在差异的情况下，控制所述半导体制冷片执行所述第二温度调节。

优选地，所述温控模块包括电源输入接口、温度探头接口、和输出接口，并且其中所述电源输入接口与外部电源相连接，所述温度探头经由所述温度探头接口连接到所述温控模块，所述半导体制冷片经由所述输出接口连接到所述温控模块。

优选地，所述内箱体的内层腔体外表面覆盖一层隔热层，并且所述半导体制冷片放置在所述内箱体外壁与所述外箱体的所述液冷板的内壁之间，以提供受控的热量传输通道。

优选地，用导热硅脂将所述半导体制冷片贴合在所述内箱体的所述一个导热板的凹槽内。

优选地，在所述外箱体和所述内箱体之间填充隔热棉，所述隔热棉紧密包围除了所述半导体制冷片之外的内箱体外壁表面。

优选地，所述温度探头用导热硅脂被固定在所述内箱体的侧板的小孔内，其导线穿透隔热棉引出并穿过所述外箱体的外侧板与所述温控模块相连接。