光学通信环境模拟测试系统

本发明属于光通信，特别涉及一种光学通信环境模拟测试系统，适用于真空、气体、液体等模拟环境的空间光通信模拟测试。

背景技术：

1、光学通信尤其是空间光通信与传统微波空间通信的方式相比，具有高速、保密、抗干扰、高带宽和便携等优势。由于空间光通信终端在进行光通信时，容易收到高温形变、气体涡流、液体衰减等各种环境的影响，因此，其在研制完成后一般都需要对其主要的技术指标进行严格的测试。

2、但是，现有技术中并不存在可以对终端进行多环境模拟测试的系统，例如，中国专利申请201711252416.2公开了一种真空光学检测系统，其仅仅只能模拟真空环境对空间光学遥感器进行检测，而对于气体涡流、液体衰减，油气混合等其他恶劣环境无法模拟监测，因此，需要提供一种新的光学通信环境模拟测试系统，以实现空间激光通信终端的多环境模拟测试。

技术实现思路

1、本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种适用范围广、测试条件多样化且可控的光学通信环境模拟测试系统。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：光学通信环境模拟测试系统，包括：石英管，真空计，温控仪，所述石英管两端均设置有限位法兰，侧面设置有真空抽气阀门和真空注液/气阀门；所述石英管两端还套设有连接法兰，所述限位法兰用于对连接法兰限位；所述限位法兰外侧设置有级联法兰，所述级联法兰一端与所述连接法兰螺纹连接；所述级联法兰另一端设置有第一凸台和第二凸台，所述第一凸台用于设置光学镜片，所述第二凸台用于设置密封法兰，所述密封法兰设置在光学镜片外侧且与所述级联法兰另一端固定连接，用于密封所述石英管的两端；

3、所述真空抽气阀门通过抽气管道与真空泵连接，所述真空注液/气阀门用于注入测试介质，所述真空计用于测量石英管内压强，所述温控仪用于控制石英管的温度。

4、所述级联法兰两端均设置有螺纹部，所述测试系统包括多个石英管，各个石英管之间通过所述级联法兰固定连接；所述级联法兰和密封法兰中心均设置有通光孔。

5、所述级联法兰一端外周设置有外螺纹，所述连接法兰靠近级联法兰的一端设置有与之配合的内螺纹。

6、所述温控仪包括：温度传感器，加热片和控温测温电路，所述温度传感器和加热片设置在石英管外表面不同位置，所述控温测温电路用于根据温度传感器的测量温度控制所述加热片的加热功率。

7、所述石英管上还设置有保护凸箍，所述保护凸箍用于对连接法兰进行限位以保护真空抽气阀门和真空注液/气阀门。

8、所述限位法兰和光学镜片两侧均设置有耐高温密封圈。

9、所述的光学通信环境模拟测试系统，还包括可调立柱支架，所述可调立柱支架包括底座和刻度立柱，刻度立柱的一端与级联法兰螺纹连接，另一端设置在所述底座内，并通过设置在所述底座上的调节螺钉固定。

10、所述的光学通信环境模拟测试系统，还包括三通接口，所述三通接口的一端与所述真空抽气阀门连接，第二端与所述真空泵连接，第三端与所述真空计连接。

11、所述第二凸台上设置有多个螺孔，所述密封法兰通过端部设置在螺孔内的螺钉与所述级联法兰固定连接。

12、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

13、1、本发明提供了一种光学通信环境模拟测试系统，通过在石英管上设置真空抽气阀门、真空注液/气阀门、温控仪及高精度真空计，不仅可以实现真空环境的光学通信测试，还可以实现不同波长的光学设备在不同气体浓度、不同液体环境下的光学通信测试，进而定量验证光学通信设备的不同通信波段的光的透光率和通信效率与气体、液体组分的对应关系，为光学通信系统应用设计提供宝贵的参考数据，同时可以验证现有光学系统的应用测试能力。

14、2、本发明通过在石英管上设置连接法兰和级联法兰，在现有单根石英管长度受限的前提下，可以实现多个石英管的级联，不仅节约成本，组件式设计，拓展了系统的测试距离，而且这种设计使试验后石英管易于拆卸、清洗、转移等。

15、3、本发明通过在级联法兰底部设置可调立柱支架（带毫米级刻度），不仅可以固定石英管，方便测试，而且可以调节各个石英管的高度，简化了装置调节难度。

技术特征：

1.光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，包括：石英管（1），真空计（13），温控仪，所述石英管（1）两端均设置有限位法兰（11），侧面设置有真空抽气阀门（2）和真空注液/气阀门（3）；所述石英管（1）两端还套设有连接法兰（4），所述限位法兰（11）用于对连接法兰（4）限位；所述限位法兰（11）外侧设置有级联法兰（5），所述级联法兰（5）一端与所述连接法兰（4）螺纹连接；所述级联法兰（5）另一端设置有第一凸台（52）和第二凸台（53），所述第一凸台（52）用于设置光学镜片（7），所述第二凸台（53）用于设置密封法兰（6），所述密封法兰（6）设置在光学镜片（7）外侧且与所述级联法兰（5）另一端固定连接，用于密封所述石英管（1）的两端；

2.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，测试系统包括多个石英管（1），各个石英管（1）之间通过所述级联法兰（5）固定连接；位于两个石英管（1）之间的级联法兰（5）两端均设置有螺纹部（51），所述级联法兰（5）和密封法兰（6）中心均设置有通光孔。

3.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，所述级联法兰（5）一端外周设置有外螺纹，所述连接法兰（4）靠近级联法兰（5）的一端设置有与之配合的内螺纹。

4.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，所述温控仪包括：温度传感器（14），加热片（15）和控温测温电路（16），所述温度传感器（14）和加热片（15）设置在石英管（1）外表面不同位置，所述控温测温电路（16）用于根据温度传感器（14）的测量温度控制所述加热片（15）的加热功率。

5.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，所述石英管（1）上还设置有保护凸箍（10），所述保护凸箍（10）用于对连接法兰（4）进行限位以保护真空抽气阀门（2）和真空注液/气阀门（3）。

6.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，所述限位法兰（11）和光学镜片（7）两侧均设置有耐高温密封圈（8）。

7.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，还包括可调立柱支架（9），所述可调立柱支架（9）包括底座（91）和刻度立柱（92），刻度立柱（92）的一端与级联法兰（5）螺纹连接，另一端设置在所述底座（91）内，并通过设置在所述底座（91）上的调节螺钉（93）固定。

8.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，还包括三通接口（17），所述三通接口（17）的一端与所述真空抽气阀门（2）连接，第二端与所述真空泵（12）连接，第三端与所述真空计（13）连接。

9.根据权利要求1所述的光学通信环境模拟测试系统，其特征在于，所述第二凸台（53）上设置有多个螺孔（54），所述密封法兰（6）通过端部设置在螺孔（54）内的螺钉与所述级联法兰（5）固定连接。

技术总结
本发明属于光通信技术领域，公开了一种光学通信环境模拟测试系统，包括：石英管、真空计、温控仪，石英管两端均设置有限位法兰，侧面设置有真空抽气阀门和真空注液/气阀门；石英管两端套设有连接法兰，限位法兰用于对连接法兰限位；限位法兰外侧设置有级联法兰，级联法兰一端与连接法兰螺纹连接，另一端设置有第一凸台和第二凸台，第一凸台用于设置光学镜片，第二凸台用于设置密封法兰，密封法兰设置在光学镜片外侧且与级联法兰另一端固定连接，用于密封石英管的两端；真空抽气阀门通过抽气管道与真空泵连接，真空注液/气阀门用于注入测试介质，真空计用于测量石英管内压强，温控仪用于控制石英管的温度。本发明提高了系统的测试能力。

技术研发人员：庞俊奇,谭秋林,董和磊,李谦,马宏帅,刘瑞康,张磊,熊继军
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15