[发明专利]宇航光缆连接器的综合环境实验研究系统

说明书

本发明公开一种宇航光缆连接器的综合环境实验研究系统，包括：真空系统、低温系统、温控系统、工装系统、测试系统，真空系统的真空容器形成密闭空间，下侧装有用于受试产品的承载平台，低温系统为产品提供模拟空间低温和无反射状态的冷黑环境，温控系统下通过改变连接器表面温度，改变测温传感器的测量信号，工装系统中的加热器件固定工装放置在真空容器安装平台上，用于将加热器件固定在受试产品周围的指定位置且光缆连接器真实模拟在轨工况的安装方式与热传导路径。本发明结构简单且能进行有效控制，且方便安装调试，易于进行多种应力试验矩阵的设计和实施。

技术领域

本发明属于宇航光通信器件综合环境试验技术领域，具体来说，本发明涉及一种针对宇航穿舱连接器开展地面模拟综合环境实验研究的装置。

背景技术

随着航天器在轨传输数据量显著增加，数据量在航天器上高速、准确、可靠地传输成为提高航天器通信系统性能指标的重要标志。航天器传输总线逐渐由传统电缆网向光缆网发展，随着光缆应用从舱内到舱外，光缆的应用环境变得非常严酷，如温度-150℃至150℃的高低温交变环境，而这些环境因素会影响光缆的数据传输效率，更有可能加速光缆固有缺陷的演化，造成光缆的性能退化或者失效。高温容易导致光缆的涂敷层、橡胶和有机塑料等老化，从而降低对光缆的保护作用；低温主要影响材料的物理和化学性质，导致光纤折射率发生变化，从而改变其偏振性能；高低温交变的环境使得光缆的高分子聚合物外护套产生收缩舒张效应，导致光缆的应力分布不均匀，使微裂纹扩展影响光缆的机械性能，严重时会使光缆断裂。随着我国航天事业的快速发展，近几年的航天器通讯系统度必须面对太空中严酷环境考验的问题，尤其是将光纤精确对齐的宇航穿舱光缆连接器，需要同时面临航天器舱内的热辐射环境和太空中的冷黑真空等环境。作为连接航天器外部光缆与内部光缆的关键部件，要求具有较高的可靠性水平，有必要在地面开展综合环境实验研究。

开展宇航光缆连接器的综合环境实验研究主要是对其在真实模拟在轨环境下的连接器插回损变化进行研究，开展该实验研究对研制高性能、长寿命的光缆连接器具有十分重要的意义。国内对光缆连接器在轨综合环境下的性能变化数据还没有获得，且试验环境没有统一的标准，同时也缺乏功能相对完善的测试系统，在一定程度上制约了科研人员更加科学系统地研究光缆连接器在轨的寿命特性，也制约了对光缆连接器性能的改进和提高。

如何提供一种宇航光缆连接器的综合环境实验研究系统，提供真实模拟在轨综合环境实验条件及实现光缆连接器性能的在线测试是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种宇航穿舱光缆连接器的综合环境实验研究系统，用于开展宇航穿舱光缆连接器在轨综合环境下性能特性及寿命研究。

本发明通过如下技术方案实现：

宇航光缆连接器的综合环境实验研究系统，包括：真空系统、低温系统、温控系统、工装系统、测试系统，真空系统包括真空容器，真空容器用于形成密闭空间，真空容器内部下侧装有不锈钢安装平台，用于受试产品的承载；低温系统对真空容器内受试产品提供模拟空间低温和无反射状态的冷黑环境，温控系统在真空容器内的冷黑环境下对连接器表面输出辐射热流，改变连接器表面温度，从而改变测温传感器的测量信号；其中，工装系统由光缆连接器固定工装、加热器件固定工装组成；加热器件固定工装放置在真空容器安装平台上，加热器件固定工装通过螺栓固定在真空容器安装平台上，并通过螺接与加热器件连接，用于将加热器件固定在受试产品周围的指定位置；光缆连接器固定工装通过螺接与受试连接器连接，以保证受试产品以特定方式固定在真空容器中，真实模拟在轨工况的安装方式与热传导路径，测试系统采用MAP-200型多应用测试平台，包括MAP Morl/mlL插损/回损测试仪和一体测试计算机，测试系统将被测光纤和光缆连接器通过穿舱法兰连接与罐外标准测试光纤熔接，并套热缩管进行保护，标准测试光纤连接至插回损测试仪的输入端，插回损测试仪通过网关连接至一体测试计算机进行讯通并实时采集光纤回损数据。