一种基于串联式可调谐的F-P标准具的滤波装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的一种基于串联式可调谐的F

【技术实现步骤摘要】
一种基于串联式可调谐的F
‑
P标准具的滤波装置


[0001]本技术涉及滤波
，具体涉及一种基于串联式可调谐的F
‑
P标准具的滤波装置。

技术介绍

[0002]光学监测方法在环境监测中应用很广，很多的测量原理都是基于比尔
‑
郎伯定理，因此为了得到比较高的测量精度，人们希望激光发射波长和探测器接收波长尽量接近目标气体的吸收峰的频率，这就需要比较高精度的滤波器。
[0003]公布号为CN201610294875.6申请公开一种多通道激光波长相关性监测器及监测方法。其基本原理是使用光电探测器一个接收经过标准具后的透射光来监测激光波长。对于这种使用一个F
‑
P标准具来滤波，对标准具单个透过峰的精细度要求很高，导致镀膜的要求高、标准具表面形变要小。
[0004]对于这种使用一个F
‑
P标准具来滤波想获得比较窄的光谱，对标准具单个透过峰的精细度要求很高，导致镀膜的要求高、标准具表面形变要小，因此单个标准具价格很高，有些甚至依赖进口。

技术实现思路

[0005]本技术提出的一种基于串联式可调谐的F
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P标准具的滤波装置，可至少解决上述技术问题之一。
[0006]为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：
[0007]一种基于串联式可调谐的F
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P标准具的滤波装置，基于F
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P标准具，包括两个F
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P标准具级联，并分别固定在支撑基座上，使激光依次通过两个F
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P标准具；
[0008]所述F
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P标准具上设有加热模块，所述加热模块为镀在F
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P标准具上的加热电阻环膜，加热电阻环膜分别与支撑基座外部的供电管脚电连接，所述供电管脚与外部的加热控制器连接；
[0009]所述F
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P标准具上设有用于检测温度的热敏电阻，所述热敏电阻通过支撑基座外部的管脚电连接与控制电路板连接，加热控制器与控制电路板连接。
[0010]进一步的，所述加热电阻环膜通过镀金线的方式与加热控制器电连接。
[0011]由上述技术方案可知，由于在环境监测中一个很重要的技术就是需要成功分离或者滤除两个或者多个频率相近的激光，特别对于部分温室气体的监测，由于温室气体浓度很低，需要提高监测精度。但是对于某些激光波长很接近的F
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P标准具滤波器制作难度较大，成本高。则本技术提出了使用两个F
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P标准具串联的办法，降低单个标准具的制作难度，并通过分别控温能够保证透射频率和功率的稳定，相比使用单个高精度的F
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P标准具能够有效降低成本。
[0012]具体的说，本技术所述的串联式F
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P标准具的两个标准具安装在一个支撑结构上，所述标准具上镀有加热电阻环膜，并分别与支撑基座外部的供电管脚电连接，所述供
电管脚与外部的加热控制器连接，对标准具进行加热从而实现标准具的热调谐。所述标准具上设有用于检测所述标准具温度的热敏电阻，所述热敏电阻通过支撑基座外部的管脚电连接与控制电路板连接，通电后，根据设定温度和热敏电阻实际反馈的温度差别形成一个反馈信号，所述控制电路实现对标准具的精确控温。
[0013]本技术通过使用两个串联的标准具降低了对单个高技术参数的标准具的制作难度，而且通过将标准具安置在一个可控温的装置上，实现了标准具透过峰在频率上的可调谐，能够保证透射频率和功率的稳定，且调谐的范围比单个标准具要大，有效拓宽其应用场景。
附图说明
[0014]图1是本技术实施例的结构示意图；
[0015]图2是本技术的通光面剖视示意图；
[0016]图3是本技术使用的标准具的透过率函数；
[0017]图4是本技术使用的标准具以及级联后的透过率函数。
具体实施方式
[0018]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0019]如图1所示，本技术实施例所述的串联式F
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P标准具的两个F
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P标准具安装在一个支撑结构上，所述F
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P标准具上设有加热模块，所述加热模块为镀在F
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P标准具上的加热电阻环膜，加热电阻环膜分别与支撑基座外部的供电管脚电连接，所述供电管脚与外部的加热控制器连接，对标准具进行加热从而实现标准具的热调谐。
[0020]所述F
‑
P标准具上设有用于检测所述标准具温度的热敏电阻，所述热敏电阻通过支撑基座外部的管脚电连接与控制电路板连接，通电后，根据设定温度和热敏电阻实际反馈的温度差别形成一个反馈信号，所述控制电路实现对标准具的精确控温。
[0021]由如果光束垂直F
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P标准具表面入射θ＝90
°
，光束透过率为
[0022][0023]其中R1，R2为F
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P标准具两个面的反射率，n为标准具材料的折射率，d为标准具光腔厚度，λ为波长。
[0024]如果F
‑
P标准具的两面反射率相同R1＝R2，可以推出单个标准具的自由光谱范围为FSR＝c/2*n*d(Hz),精细度半高宽为FSR/F。
[0025]根据以上公式可知，单个F
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P标准具的透过率是梳状函数，如图1和图2所示把两个F
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P标准具级联，也就是使激光依次通过两个F
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P标准具。把两个F
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P标准具按照如图1所示放置，所述串联式标准具1000包含第一F
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P标准具103、第二F
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P标准具104、热敏电阻100、固
定支架105；图2是F
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P标准具的通光面剖图，其中109是加热环。上述F
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P标准具中的加热环109通过镀金线的方式与加热控制器电连接，通过热敏电阻100的反馈实现标准具103、104的热调谐。优选的选硅标准具即采用硅材质制作，其具有较大的热光系数，在较小的温度范围可以实现较宽的波长调谐范围，易于实现和控制交款范围内的热调谐滤波，调谐的原理是光学材料的折射率和厚度会随着温度变化。
[0026]如图3虚线和实线分别表示连个标准具的透过率的梳状函数，当两个标准具级联后透过率函数变为图4中点划线，可以看出可以获得更高的精细度和更窄的半高宽。
[0027]综上所述，本技术实施例通过使用两个串联的标准具降低了对单个高技术参数的标准具的制作难度，而且通过将标准具安置在一个可控温的装置上，实现了标准具透过峰在频率上的可调谐，能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于串联式可调谐的F
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P标准具的滤波装置，基于F
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P标准具，其特征在于，包括两个F
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P标准具级联，并分别固定在支撑基座上，使激光依次通过两个F
‑
P标准具；所述F
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P标准具上设有加热模块，加热模块分别与支撑基座外部的供电管脚电连接，所述供电管脚与外部的加热控制器连接；所述F
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P标准具上设有用于检测温度的热敏电阻，所述热敏电阻通过支撑基座外部的管脚电连接与控制电路板连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，刘洋，盛训超，汤咏，连锋，袁少朴，陈玮剑，石雅晴，章国灿，刘刚，赵淑章，
申请(专利权)人：合肥中科环境监测技术国家工程实验室有限公司，
类型：新型
国别省市：