一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置的制作方法

文档序号:17875689发布日期:2019-06-12 00:26
一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置的制作方法

本实用新型涉及质子交换装置技术领域,具体为一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置。



背景技术:

LiNbO3光波导器件是集成光学器件的基础,在光通信领域占有十分重要的位置,随着人们对波导制备的不断探索,目前,对LiNbO3波导的制备,常用的方法主要有Ti扩散法和质子交换法等,研究表明,钛扩散法制备波导存在抗光折变性能较差,对光限制作用较弱,与成熟的Ti扩散技术相比,质子交换技术不仅简单、快捷,而且用它制备的LiNbO3光波导具有传输损耗小、抗光折变能力强、异常光折射率增量大等优点,但现存的用于制作LiNbO3光波导的高温质子交换装置在使用的过程中,装置密闭性不好造成光波导的损耗,质子交换过程不充分的问题。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置,解决了现存的用于制作LiNbO3光波导的高温质子交换装置在使用的过程中,装置密闭性不好造成光波导的损耗,质子交换过程不充分的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置,包括热交换炉体和炉体顶盖,所述热交换炉体与所述炉体顶盖可拆卸连接,所述炉体顶盖外部固定连接有调速电机,所述调速电机可转动连接有转动轴,所述转动轴的自由端贯穿所述炉体顶盖并延伸至所述热交换炉体内部,所述转动轴顶部固定连接有晶体容置组件,所述转动轴外部均匀设置有若干加热片,所述热交换炉体内壁开设有充氮气管路,所述充氮气管路开设有调节阀,所述充氮气管路外接有氮气罐,所述氮气罐还设置有压力表,所述热交换炉体内壁固定连接有温度传感器,所述炉体顶盖设置有进液口和供电箱,所述进液口设置有进液阀门,所述热交换炉体底部设置有出液口,所述热交换炉体底部设置有支撑座,所述出液口设置有出液阀门。

优选地,所述晶体容置组件包括连接横板和容置筒,所述连接横板与所述转动轴的端部固定连接,所述连接横板两端对称开设有凹槽,所述容置筒端部固定连接有凸块,所述容置筒均匀设置有若干筛网孔。

优选地,所述连接横板两端分别固定连接有垫片,所述垫片与所述凸块通过螺栓固定连接。

优选地,所述凸块的尺寸与所述凹槽的尺寸相配合。

优选地,所述调速电机、所述温度传感器、所述加热片和所述压力表与所述供电箱均为电性连接。

优选地,所述加热片设置为PTC陶瓷加热片。

优选地,所述温度传感器的型号设置为PT100。

优选地,所述热交换炉体内壁覆有隔热保温涂层。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置,具备以下有益效果:

1.通过设置由连接横板和容置筒构成的晶体容置组件,连接横板与转动轴的端部固定连接,连接横板两端对称开设有凹槽,容置筒端部固定连接有凸块,将凸块通过凹槽穿出连接横板外部,使得容置筒能够更加牢固安装到连接横板上,将凸块和垫片通过螺栓固定连接在一起,完成晶体容置组件的安装。

2.通过设置调速电机、压力表、温度传感器、加热片与供电箱之间的相互配合,调速电机带动转动轴旋转,从而使得转动轴带动晶体容置组件转动,温度传感器用于检测热交换炉体的温度数值,当温度升高至所需温度时操作人员开启进液阀门,将苯甲酸溶液通过进液口进入热交换炉体内部,压力表记录热交换炉体内的压力值,通过转动调节阀将氮气罐中的氮气通过充氮气管路进入热交换炉体1内调节内部气压,能够实现LiNbO3晶体与苯甲酸溶液充分进行质子交换过程。

附图说明

图1为本实用新型的一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置的整体结构示意图;

图2为本实用新型的一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置的晶体容置组件的结构示意图。

图中:1-热交换炉体;2-炉体顶盖;3-调速电机;4-转动轴;5-晶体容置组件;6-充氮气管路;7-调节阀;8-氮气罐;9-压力表;10-温度传感器;11-进液口;12-供电箱;13-进液阀门;14-出液口;15-支撑座;16-出液阀门;17-连接横板;18-容置筒;19-凹槽;20-凸块;21-筛网孔;22-垫片;23-加热片;24-隔热保温涂层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示,本实用新型提供一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置,包括热交换炉体1和炉体顶盖2,所述热交换炉体1与所述炉体顶盖2可拆卸连接,所述炉体顶盖2外部固定连接有调速电机3,所述调速电机3可转动连接有转动轴4,所述转动轴4的自由端贯穿所述炉体顶盖2并延伸至所述热交换炉体1内部,所述转动轴4顶部固定连接有晶体容置组件5,所述转动轴4外部均匀设置有若干加热片23,所述热交换炉体1内壁开设有充氮气管路6,所述充氮气管路6开设有调节阀7,所述充氮气管路6外接有氮气罐8,所述氮气罐8还设置有压力表9,所述热交换炉体1内壁固定连接有温度传感器10,所述炉体顶盖2设置有进液口11和供电箱12,所述进液口11设置有进液阀门13,所述热交换炉体1底部设置有出液口14,所述热交换炉体1底部设置有支撑座15,所述出液口14设置有出液阀门16,调速电机3的型号采用HW-A-1020型,支撑座15起到对装置的支撑作用,有效提高了装置整体的稳定性,开启出液阀门16能够将苯甲酸溶液通过出液口14排出至装置外部,通过设置进液阀门13、出液阀门16和调节阀7能够提高装置的密封性,有效减少光波导的损耗。

进一步地,所述晶体容置组件5包括连接横板17和容置筒18,所述连接横板17与所述转动轴4的端部固定连接,所述连接横板17两端对称开设有凹槽19,所述容置筒18端部固定连接有凸块20,所述容置筒18均匀设置有若干筛网孔21,苯甲酸溶液通过筛网孔21与LiNbO3晶体充分接触,能够实现LiNbO3晶体与苯甲酸溶液充分进行质子交换过程。

进一步地,所述连接横板17两端分别固定连接有垫片22,所述垫片22与所述凸块20通过螺栓固定连接,通过垫片22与凸块20通过螺栓固定连接能够确保调速电机3在带动转动轴4转动时,转动轴4带动晶体容置组件5转动的过程中晶体容置组件5稳固转动不会产生晃动和掉落。

进一步地,所述凸块20的尺寸与所述凹槽19的尺寸相配合,通过凸块20的尺寸和凹槽19的尺寸相互配合能够使得容置筒18安装到连接横板17上。

进一步地,所述调速电机3、所述温度传感器10、所述加热片23和所述压力表9与所述供电箱12均为电性连接,供电箱12为整个装置提供电能,使得调速电机3、温度传感器10、加热片23和压力表9正常工作运转。

进一步地,所述加热片23设置为PTC陶瓷加热片,PTC陶瓷加热片具有良好的导热性能,通过设置加热片23能够将热交换炉体1的内部温度进行提高。

进一步地,所述温度传感器10的型号设置为PT100,通过设置温度传感器10能够检测热交换炉体1的内部温度数值,便于晶体进行质子交换过程。

进一步地,所述热交换炉体1内壁覆有隔热保温涂层24,通过在热交换炉体1内涂覆有隔热保温涂层24起到隔热作用,能够有效提高热交换炉体1的能源利用率,从而间接节省了生产成本。

本实用新型提供的一种用于LiNbO3光波导制备的质子交换装置的工作原理和工作过程如下:使用前,操作人员将LiNbO3晶体放置在容置筒18内,将凸块20通过凹槽19穿出连接横板17外部,为使得容置筒18能够更加牢固安装到连接横板17上,将凸块20和垫片22通过螺栓固定连接在一起,完成晶体容置组件5的安装,然后将炉体顶盖2安装到热交换炉体1上完成安装工作,使用时,开启供电箱12为整个装置提供电源,调速电机3、压力表9、温度传感器10和加热片23开始工作,热交换炉体1内部开始升温,温度传感器10用于检测热交换炉体1的温度数值,当温度升高至所需温度时操作人员开启进液阀门13,将苯甲酸溶液通过进液口14进入热交换炉体1内部,压力表9记录热交换炉体1内的压力值,通过转动调节阀7将氮气罐8中的氮气通过充氮气管路6进入热交换炉体1内调节内部气压,调速电机3带动转动轴4旋转,从而使得转动轴4带动晶体容置组件5转动,苯甲酸溶液通过筛网孔21与LiNbO3晶体充分接触,能够实现LiNbO3晶体与苯甲酸溶液充分进行质子交换过程。

应当说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

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