[发明专利]一种真空温控光路净化装置

说明书

本发明提供一种真空温控光路净化装置，其包括：第一光路隔温环(1)，温控环(2)，真空净化环(3)和第二光路隔温环(4)；所述第一光路隔温环(1)的一端与所述温控环(2)的一端无缝对接，所述温控环(2)的另一端与所述真空净化环(3)的一端无缝对接，所述真空净化环(3)的另一端与所述第二光路隔温环(4)的一端无缝对接，所述第二光路隔温环(4)的另一端与后续光学元件对接；本发明利用真空环境，可以有效阻止空气热传导，保护分子池不受外界环境影响，保护后续光学器件，尤其是光电探测器接收端面不受污染，有效延长两者的使用寿命。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，特别涉及一种真空温控光路净化装置。

背景技术

在激光雷达系统中，特别是测风测温激光雷达、白天观测激光雷达、激光锁频等系统中以及光谱学应用中都会采用充有气体分子/原子/分子化合物的气体池用于稳频、鉴频、滤光以及波长测试仪器的校准等。由于这些气体池中的物质具有特定的吸收谱，激光束在通过这些气体池时与气体分子/原子/分子化合物作用。这些分子池通常需要置于温控加热装置中，并且有精密温控设备对分子池进行温度控制。但是，在分子池的两个端面，由于这两个端面非常容易与外界空气接触，在外界环境发生变化时，使得分子池端面和中心的温度不同，甚至会导致分子池的端面凝结分子(例如碘气体池)，导致实验测量结果不准确，甚至损坏分子池。

目前，在利用到分子池的光学系统中，通常采用的是自由空间光路设计方法，使得分子池与系统中其他的光学元器件各自独立，没有构成统一整体，无法有效保护分子池。

发明内容

本发明的目的在于，为解决对现有的精密温控装置存在的上述问题，本发明提供了一种真空温控光路净化装置，其包括：第一光路隔温环，温控环，真空净化环和第二光路隔温环；所述第一光路隔温环的一端与所述温控环的一端无缝对接，所述温控环的另一端与所述真空净化环的一端无缝对接，所述真空净化环的另一端与所述第二光路隔温环的一端无缝对接，所述第二光路隔温环的另一端与后续光电探测器或其他光学元件对接。

所述第一光路隔温环与所述温控环的对接处加装垫圈，并通过丝扣进行连接，且其长度不超过3mm。

所述温控环与所述真空净化环的对接处加装垫圈，并通过丝扣进行连接，且其长度不超过3mm。

所述真空净化环与所述第二光路隔温环的对接处加装垫圈，并通过丝扣进行连接，且其长度不超过3mm。

所述温控环包括：加热丝和精密温度传感器；所述温控环内部开有加热槽，且所述加热槽呈螺旋型嵌套于所述温控环内，所述加热丝置于所述加热槽内，所述精密温度传感器安装在所述温控环的内壁上，且与所述加热槽相连接。

所述真空净化环上开有一个真空接口，将小功率真空泵通过连接软管与真空接口对接，且所述小功率真空泵的真空技术参数不小于6×10^-2Pa。

所述第一光路隔温环和所述第二光路隔温环采用工程塑料制成，用于隔热。

所述温控环和所述真空净化环采用硬铝合金制成。

所述温控环的温度低于分子池控制的温度，且所述温控环的精度不低于1％。

在分子池的两个端面处分别安装所述真空温控净化装置，且与后续的光学器件连接，保证所述分子池的端面温度与分子池中间的温度平衡，保证任何气体分子不在端面窗口凝结；并且在真空环境下，可以有效阻止空气热传导，保护后续光路中的光学元器件，尤其是所述分子池以及光电探测器不受外界环境影响，并延长所述分子池以及光电探测器的使用寿命。

本发明的优点在于：解决现有分子池端面在环境变化时容易受环境影响导致分子池整体温度分布不均匀，以及引起的分子凝结，导致损坏整套系统的问题。本发明利用真空环境，可以有效阻止空气热传导，保护分子池不受外界环境影响，保护后续光学器件，尤其是光电探测器接收端面不受污染，有效延长两者的使用寿命。