一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温异常监控方法与流程

本发明涉及光波导芯片制造，尤其涉及一种光波导芯片制造设备质子交换炉温度异常监控报警的方法。

背景技术：

1、目前，对铌酸锂光波导的制备，常用的方法主要有ti扩散法和退火质子交换法等。退火质子交换光波导具有传播损耗低、较强的抗光折变能力、较大的异常光折射率增量，较强的光能量控制能力。质子交换法通过清洗、掩膜、光刻、刻蚀，质子交换、退火、抛光、切割等工艺流程制造铌酸锂光波导。已有文献报道，制备性能优异的铌酸锂光波导要求质子交换的温度变化控制在±0.5℃，这就对质子交换炉的温度控制提出了极高的要求。

2、目前的质子炉一般采用内外热偶串级控温模式，外控温为三段加热，每段加热炉体(炉尾、炉中、炉口)设有独立的热电偶测温，温控精度可达到±0.5℃。设有独立的内测温系统，在石英管内有独立的热电偶，一般也是三个，对应炉尾，炉中，炉口；这些内外热偶可以满足不同温度段的控温功能。在铌酸锂光波导的批量制备中，，对质子交换炉温度的稳定性和重复性提出了极高要求，质子交换炉在使用时间长了后，常会发生炉温测量失准的隐性故障，将导致铌酸锂光波导的工艺性能达不到要求；尽管质子交换炉配置有炉温超温报警、热电偶断路报警等监控功能，但目前的质子交换炉对上述测量失准的隐性故障无法触发报警信息。经不断的试验分析和研究发现，引起上述测量失准由以下原因导致：

3、石英管在每次交换完成后都需要清洗，所以内热电偶就需要经常拔出，有的热电偶接头还需拆卸，长此以往就会造成热电偶接触电阻变化或某次安装不好造成接触不良，导致了温度测量失准，这种隐性的异常很难发现，在实际生产过程中多次出现过。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温度异常监控方法，可对热电偶接触电阻变化造成的温度测量失准进行实时监控。

2、为实现上述目的，本发明通过以下技术措施来实现：一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温度异常监控方法，先获取处于正常恒温阶段时，炉内热电偶三个测量点的温度和对应位置的炉外热电偶测量点的温度的固定差值；实时获得炉内热电偶三个测量点的温度和对应位置的炉外热电偶测量点的温度，当三对炉内热电偶测量的温度和对应的炉外热电偶测量的温度的差值中至少一个比正常恒温时的固定差值变小超过设定范围时，即可判断内热电偶接触电阻变化造成的温度测量失准发生。

3、本发明通过设定每对内外热电偶温度差的差值变化范围，超出差值变化范围就触发报警。

4、进一步，还通过炉内温度波动小于设定的数值，判断已进入恒温状态，再启动报警的逻辑判断。

5、本发明无需借助外部的仪器和设备，在现有质子交换炉的硬件基础上，在现有控制软件系统中加入内外热偶测量点温差的逻辑判断，操作简单，在实际使用中本方法简单有效，能及时发现内热偶的接触不良导致的隐性故障，解决温度测量失准的缺陷。

技术特征：

1.一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温度异常监控方法，其特征在于：先获取处于正常恒温阶段时，炉内热电偶三个测量点的温度和对应位置的炉外热电偶测量点的温度的固定差值；实时获得炉内热电偶三个测量点的温度和对应位置的炉外热电偶测量点的温度，当三对炉内热电偶测量的温度和对应的炉外热电偶测量的温度的差值中至少一个比正常恒温时的固定差值变小超过设定范围时，即可判断内热电偶接触电阻变化造成的温度测量失准发生。

2.根据权利要求1所述的一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温度异常监控方法，其特征在于：通过设定每对内外热电偶温度差的差值变化范围，超出对应差值变化范围就触发报警。

3.根据权利要求1或2所述的一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温度异常监控方法，其特征在于：还通过炉内温度波动小于设定的数值，判断已进入恒温状态，再启动报警的逻辑判断。

技术总结
本发明公开了一种光波导芯片制造设备质子交换炉的炉温度异常监控方法，先获取处于正常恒温阶段时，炉内热电偶三个测量点的温度和对应位置的炉外热电偶测量点的温度的固定差值；实时获得炉内热电偶三个测量点的温度和对应位置的炉外热电偶测量点的温度，当三对炉内热电偶测量的温度和对应的炉外热电偶测量的温度的差值中至少一个比正常恒温时的固定差值变小超过设定范围时，即可判断内热电偶接触电阻变化造成的温度测量失准发生。本发明可对热电偶接触电阻变化造成的温度测量失准进行实时监控。

技术研发人员：胡志刚,赵夏,贾楠,卢金龙,胡彦斌,周赤,吉贵军
受保护的技术使用者：珠海光库科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12