[发明专利]光学标准具及其制备方法及在波长解调系统的应用

说明书

本申请涉及一种能够测温的光学标准具，本申请的测温光学标准具属于具有测温功能的法布里‑珀罗光学标准具，通过在法布里‑珀罗光学标准具的基础上增加三个定值电阻和一个热敏电阻形成惠斯通电桥测温结构，并直接位于法布里‑珀罗光学结构四周，直接测定法布里‑珀罗光学结构的温度，并利用该温度可补偿测量得到的波长，具有测量结果准确的优点。本申请还包括该光学标准具的制备方法及在波长解调系统的应用。

技术领域

本申请属于光学芯片技术领域，尤其是涉及一种测温光学标准具及其制备方法及在波长解调系统的应用。

背景技术

光纤传感技术是伴随着光通信技术的发展而逐步形成的。光纤传感技术是以光波作为传感信息的载体，与电子测量技术中以传感元件电特性为基础的检测原理有很大区别。与传统电子类传感器只作为传感元件不同的是，光纤传感器具有“传”和“感”一体化的特点，由此具备传统传感器所不具备的诸多优点。

由于可调谐激光器的光功率波动性和稳定性、光路和电路的噪声等因素会影响用直接法求得的光纤光栅反射波长的解调精度和解调稳定性。因此，基于可调谐激光器的高速光纤光栅波长解调系统可以引入波长参考模块，来提高系统波长解调精度和稳定性。引入F-P标准具(法布里-珀罗标准具)模块的光纤光栅波长解调法系统可在一定波段范围内引入间隔均匀的多个波长参考点，在环境温度处于稳态情况下F-P标准具，能够对激光器的输出波长进行标定，从而降低解调波长的随机误差。

中国专利文献CN111024246A，发明名称为基于法珀标准具的测试波长温漂的补偿方法及装置中公开了在传感器上外壳上设置温度传感器来感应温度从而对测量的波长进行补偿，但是由于其测量的是传感器外壳的温度，其温度不能代表法珀标准具内部温度，因而，对于温度的测量准确性不高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中的不足，从而提供一种测温补偿精确度更高的测温光学标准具及其制备方法及在波长解调系统的应用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种能够测温的光学标准具，包括：

硅基材料层，顶部和底部分别镀有光学薄膜层；

热敏电阻，位于硅基材料层中心，为环形；

定值电阻，为3个，围绕所述热敏电阻设置；

所述热敏电阻和定值电阻由溅射在光学薄膜层上的金属层形成，且热敏电阻与定值电阻形成环形电路，所述环形电路上具有供电节点和测电节点，供电节点接受外部供电后，所述环形电路形成并联的两条支路，两条支路分别为串联在一起的热敏电阻与其中一个定值电阻以及剩余两个的串联设置的定值电阻，测电节点位于热敏电阻与定值电阻或者定值电阻与定值电阻之间；

热敏电阻围成区域的硅基材料层及其顶部和底部的光学薄膜层形成法布里-珀罗干涉结构。

优选地，本发明的能够测温的光学标准具，所述热敏电阻为铂，定值电阻为镍铬合金。

优选地，本发明的能够测温的光学标准具，所述热敏电阻以及定值电阻四周具有空腔。

优选地，本发明的能够测温的光学标准具，

所述定值电阻为长方形，围绕所述定值电阻四周的空腔为相互平行的长条状。

优选地，本发明的能够测温的光学标准具，所述光学薄膜层为多层介质膜，依次为TiO₂膜、SiO₂膜、TiO₂膜、SiO₂膜和TiO₂膜。

本申请还提供一种制备上述的光学标准具的方法，包括以下步骤：

S1：取一硅基材料层，在所述硅基材料层顶部和底部分别镀光学薄膜层形成法布里-珀罗干涉结构；