CN113703493A - 光模块测试环境控制系统 - Google Patents

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CN113703493A CN202010434277.0A CN202010434277A CN113703493A CN 113703493 A CN113703493 A CN 113703493A CN 202010434277 A CN202010434277 A CN 202010434277A CN 113703493 A CN113703493 A CN 113703493A
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王祥忠
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Abstract

本申请揭示了一种光模块测试环境控制系统，包括相互连接的高温区、低温区及混合器，高温区包括高温产生部、高温测试腔及位于高温测试腔中的冷凝器，低温区包括低温测试腔及位于低温测试腔中的蒸发器，高温产生部的输出端输出的高温气体流经冷凝器，冷凝器加热高温测试腔中的第一测试气体，冷凝器的输出端输出的次高温液体流经蒸发器，蒸发器冷却低温测试腔中的第二测试气体，混合器的两个输入端分别连接高温测试腔的输出端及低温测试腔的输出端。本申请利用冷凝器回收高温产生部产生的热能，且通过循环可在一个系统中可同时提供高温测试环境、低温测试环境及常温测试环境，结构简单，可合理利用能量来满足光模块的各种测试需求。

Description

光模块测试环境控制系统
技术领域
本申请涉及测试领域，尤其涉及一种光模块测试环境控制系统。
背景技术
在某些产品的生产出货过程中，往往需要对该些产品进行环境适应性能检测，例如，在光模块生产中，需要在低温、常温和高温等多个温度条件下测试光模块的性能。
目前，用于产生温度环境的方式主要有热流仪、半导体制冷器(Thermo ElectricCooler，TEC)以及温箱，这三种方式存在如下缺陷：(1)能耗高；(2)产生的冷热气体直接排放到环境中，不能回收利用，不环保且不节能。
发明内容
本申请一实施例提供一种光模块测试环境控制系统，包括相互连接的高温区、低温区及混合器，所述高温区包括高温产生部、高温测试腔及位于所述高温测试腔中的冷凝器，所述低温区包括低温测试腔及位于所述低温测试腔中的蒸发器，所述高温产生部的输出端输出的高温气体流经所述冷凝器，所述冷凝器加热所述高温测试腔中的第一测试气体，所述冷凝器的输出端输出的次高温液体流经所述蒸发器，所述蒸发器冷却所述低温测试腔中的第二测试气体，所述混合器的两个输入端分别连接所述高温测试腔的输出端及所述低温测试腔的输出端。
一实施例中，所述高温产生部包括压缩机。
一实施例中，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述高温测试腔中的加热部。
一实施例中，所述蒸发器的输出端连接所述高温产生部的输入端。
一实施例中，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述冷凝器的输出端及所述蒸发器的输入端之间的散热器，所述次高温液体经过所述散热器后再流经所述蒸发器。
一实施例中，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述散热器的输出端及所述蒸发器的输入端之间的第一节流阀。
一实施例中，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述高温测试腔的输出端及所述混合器之间的第二节流阀。
一实施例中，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述高温测试腔的输出端的第一风扇及位于所述低温测试腔的输出端的第二风扇。
一实施例中，所述高温区、所述低温区及所以混合器相互串联。
一实施例中，所述混合器的输出端连接反应腔，所述高温测试腔的温度范围为60～90℃，所述低温测试腔的温度范围为-20～0℃，所述反应腔的温度范围为20～25℃。
与现有技术相比，本申请的技术方案利用冷凝器回收高温产生部产生的热能，一方面，可利用热能来辅助高温测试腔中产生光模块测试所需的高温环境，实现能量的回收利用，降低整体能量损耗，另一方面，可避免高温产生部产生的热能直接排放至外界环境中而污染环境，另外，通过循环可在一个光模块测试环境控制系统中可同时提供高温测试环境、低温测试环境及常温测试环境，结构简单，可合理利用能量来满足光模块的各种测试需求。
附图说明
图1是本发明一实施方式的光模块测试环境控制系统示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本申请进行详细描述。但这些实施方式并不限制本申请，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本申请的保护范围内。
在本申请的各个图示中，为了便于图示，结构或部分的某些尺寸会相对于其它结构或部分夸大，因此，仅用于图示本申请的主题的基本结构。
参图1，为本申请一实施方式的光模块测试环境控制系统100示意图。
光模块测试环境控制系统100包括相互连接的高温区R1、低温区R2及混合器60。
高温区R1、低温区R2及混合器60相互串联，但不以此为限。
高温区R1包括高温产生部10、高温测试腔20及位于高温测试腔20中的冷凝器21。
高温产生部10的输出端输出的高温气体Q1流经冷凝器21，冷凝器21加热高温测试腔20中的第一测试气体G1。
这里，“高温产生部10的输出端输出的高温气体Q1流经冷凝器21”是指高温气体Q1直接或间接流入冷凝器21中，这里以高温气体Q1由高温产生部10的输出端直接输出至冷凝器21为例作说明。
高温产生部10输出的高温气体Q1通过管道流入冷凝器21，冷凝器21将高温气体Q1液化成次高温液体L1并散热，冷凝器21与其周边的第一测试气体G1热交换，冷凝器21放出的热量用于加热高温测试腔20中的第一测试气体G1，如此，可以在高温测试腔20中形成高温测试环境，可用于对光模块进行高温测试。
当然，高温测试腔20不仅限于测试光模块。
可以理解的是，本实施方式利用冷凝器21回收高温产生部10产生的热能，一方面，可利用热能来辅助高温测试腔20中产生光模块测试所需的高温环境，实现能量的回收利用，降低整体能量损耗，另一方面，可避免高温产生部10产生的热能直接排放至外界环境中而污染环境。
另外，高温测试腔20可为封闭的腔体，参图1，高温测试腔20包括用于容纳冷凝器21的第一上部腔室20a，以及位于第一上部腔室20a下方且连通第一上部腔室20a的第一下部腔室20b，第一下部腔室20b可用于容纳待测试的光模块，第一测试气体G1填充满第一上部腔室20a及第一下部腔室20b，当然，高温测试腔20也可为其他结构。
在本实施方式中，高温产生部10包括压缩机10，压缩机10用于产生高压的高温气体Q1，在其他实施方式中，高温产生部10也可为其他结构。
压缩机10的输出端通过管道连接冷凝器21的输入端，管道里流通的为制冷剂，压缩机10的输出端输出高温高压的制冷剂气体，制冷剂通过管道进入冷凝器21，而后制冷剂在冷凝器21内液化并散热。
这里，两个部件之间相互连接是指两个部件之间可以通过连接实现物质的相互传输，连接可以是指直接连接或者间接连接，间接连接时两个部件之间可以包括其他部件，本实施方式的压缩机10的输出端直接连接冷凝器21的输入端而将压缩机10产生的高温气体Q1输送至冷凝器21。
另外，光模块测试环境控制系统100还包括位于高温测试腔20中的加热部22。
这里，考虑到冷凝器21的交换效率限制，高温测试腔20中的第一测试气体G1的温度可能无法满足测试所需，借助加热部22可辅助加热第一测试气体G1，而且，加热部22位于第一下部腔室20b中，可满足位于第一下部腔室20b中待测试的光模块对测试温度的需求，加热部22可为加热丝。
在本实施方式中，低温区R2包括低温测试腔30及位于低温测试腔30中的蒸发器31，冷凝器21的输出端输出的次高温液体L1流经蒸发器31，蒸发器31冷却低温测试腔30中的第二测试气体G2。
蒸发器31的制冷作用可在低温测试腔30中形成低温测试环境，可用于对光模块进行低温测试。
同样的，低温测试腔30可为封闭的腔体，参图1，低温测试腔30包括用于容纳蒸发器31的第二上部腔室30a，以及位于第二上部腔室30a下方且连通第二上部腔室30a的第二下部腔室30b，第二下部腔室30b可用于容纳待测试的光模块，第二测试气体G2填充满第二上部腔室30a及第二下部腔室30b，当然，低温测试腔20也可为其他结构。
这里，“冷凝器21的输出端输出的次高温液体L1流经蒸发器31”是指次高温液体L1直接或间接流入冷凝器21中，这里以次高温液体L1由冷凝器21的输出端间接输出至蒸发器31为例作说明。
具体的，光模块测试环境控制系统100还包括位于冷凝器21的输出端及蒸发器31的输入端之间的散热器40，以及位于散热器40的输出端及蒸发器31的输入端之间的第一节流阀50，也就是说，此时，冷凝器21、散热器40、第一节流阀50及蒸发器31依次通过管道连接，冷凝器21的输出端输出的次高温液体L1经过散热器40以及第一节流阀50后再流经蒸发器31。
可以理解的，受限于冷凝器21的换热效率以及高温测试腔20的测试温度需求等，由冷凝器21输出端输出的次高温液体L1的温度仍然较高，一般高于常温，此时，次高温液体L1需要先经过散热器40进行散热，而后散热器40的输出端输出常温液体L2，如此，可避免温度较高的次高温液体L1直接流入蒸发器31而影响蒸发器31的制冷效果。
另外，为了有效控制流入蒸发器31的常温液体L2而保证蒸发器31的制冷效果，本实施方式在蒸发器31的输入端设置了第一节流阀50，第一节流阀50可控制流入蒸发器31的常温液体L2的流量。
常温液体L2经过蒸发器31，与蒸发器31周边的第二测试气体G2进行热交换，常温液体L2气化吸热，从而达到制冷第二测试气体G2的效果，如此，便在低温测试腔30中形成了低温测试环境，同样的，冷凝器21、散热器40、第一节流阀50及蒸发器31之间的管道中流通的为制冷剂。
在本实施方式中，蒸发器31的输出端连接高温产生部10的输入端，这里，蒸发器31的输出端直接连接压缩机10的输入端，蒸发器31将气化之后的低温气体Q2输送至压缩机10，压缩机10将其压缩成高温气体Q1并进入下一循环。
可以看到，本实施方式的压缩机10、冷凝器21、散热器40、第一节流阀50及蒸发器31形成循环系统，该循环系统可在循环过程中制造出位于高温测试腔20中的高温测试环境及位于低温测试腔30中的低温测试环境，适用于光模块的高温测试及低温测试，且可通过控制加热部22及第一节流阀50等有效控制高温测试温度及低温测试温度，可实现能量的合理利用。
在本实施方式中，混合器60的两个输入端分别连接高温测试腔20的输出端及低温测试腔30的输出端，混合器60的输出端连接反应腔61。
这里，可通过管道连通混合器60及高温测试腔20，使得加热后的第一测试气体G1进入混合器60中，同时，可通过管道连通混合器60及低温测试腔30，使得冷却后的第二测试气体G2进入混合器60中，第一测试气体G1及第二测试气体G2在混合器60中混合而产生第三测试气体G3，例如，第三测试气体G3为常温气体，第三测试气体G3输出至反应腔61而在反应腔61中形成常温测试环境，可用于对光模块进行常温测试。
可以看到，本实施方式在一个光模块测试环境控制系统100中可同时提供高温测试环境、低温测试环境及常温测试环境，结构简单，可合理利用能量来满足光模块的各种测试需求。
在本实施方式中，光模块测试环境控制系统100还包括位于高温测试腔20的输出端及混合器60之间的第二节流阀70。
这里，由于加热后的第一测试气体G1温度偏高，可通过第二节流阀70控制流入混合器60的第一测试气体G1的量，避免混合器60中的第三测试气体G3温度过高。
另外，光模块测试环境控制系统100还包括位于高温测试腔20的输出端的第一风扇23及位于低温测试腔30的输出端的第二风扇32，第一风扇23用于辅助第一测试气体G1进入混合器60中，第二风扇32用于辅助第二测试气体G2进入混合器60中，从而提高气体混合效率。
在本实施方式中，高温测试腔20的温度范围为60～90℃，低温测试腔30的温度范围为-20～0℃，反应腔61的温度范围为20～25℃。
下面，继续结合图1，以一具体示例对本发明的光模块测试环境控制系统100的工作流程作说明。
假设光模块需要三个测试温度，分别为高温60～90℃，常温20～25℃，低温-20～0℃。
实际操作中，压缩机10将蒸发器31输出的制冷剂压缩至高压，制冷剂温度升高至110℃左右，高温高压制冷剂流经冷凝器21，将高温测试腔20中的第一测试气体G1加热，制冷剂自身温度下降至60℃左右，再流经散热器40，将热散发到外界环境中，制冷剂自身温度降到常温25℃左右，高压常温的制冷剂经过第一节流阀50，压力下降，再流过蒸发器31，将低温测试腔30中的第二测试气体G2降到-20～0℃的低温，制冷剂再回流到压缩机10的输入端，如此往复，完成整个循环，这样就能够获得高温测试环境及低温测试环境。
同时，在循环过程中，将高温的第一测试气体G1及低温的第二测试气体G2混合，并控制高温的第一测试气体G1的流量，即可获得常温测试环境。
可以理解的，整个光模块测试环境控制系统100一直循环，即可获得所需要的三种温度的测试环境，且压缩机10产生的高温气体也得到了回收利用，实际光模块测试过程中，只需控制第一节流阀50、第二节流阀60及加热部22便可有效控制各个测试环境的温度。
综上所述，本申请利用冷凝器21回收高温产生部10产生的热能，一方面，可利用热能来辅助高温测试腔20中产生光模块测试所需的高温环境，实现能量的回收利用，降低整体能量损耗，另一方面，可避免高温产生部10产生的热能直接排放至外界环境中而污染环境，另外，通过循环可在一个光模块测试环境控制系统100中可同时提供高温测试环境、低温测试环境及常温测试环境，结构简单，可合理利用能量来满足光模块的各种测试需求。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本申请的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本申请的保护范围，凡未脱离本申请技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光模块测试环境控制系统，其特征在于，包括相互连接的高温区、低温区及混合器，所述高温区包括高温产生部、高温测试腔及位于所述高温测试腔中的冷凝器，所述低温区包括低温测试腔及位于所述低温测试腔中的蒸发器，所述高温产生部的输出端输出的高温气体流经所述冷凝器，所述冷凝器加热所述高温测试腔中的第一测试气体，所述冷凝器的输出端输出的次高温液体流经所述蒸发器，所述蒸发器冷却所述低温测试腔中的第二测试气体，所述混合器的两个输入端分别连接所述高温测试腔的输出端及所述低温测试腔的输出端。
2.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述高温产生部包括压缩机。
3.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述高温测试腔中的加热部。
4.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述蒸发器的输出端连接所述高温产生部的输入端。
5.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述冷凝器的输出端及所述蒸发器的输入端之间的散热器，所述次高温液体经过所述散热器后再流经所述蒸发器。
6.根据权利要求5所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述散热器的输出端及所述蒸发器的输入端之间的第一节流阀。
7.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述高温测试腔的输出端及所述混合器之间的第二节流阀。
8.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述光模块测试环境控制系统还包括位于所述高温测试腔的输出端的第一风扇及位于所述低温测试腔的输出端的第二风扇。
9.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述高温区、所述低温区及所以混合器相互串联。
10.根据权利要求1所述的光模块测试环境控制系统，其特征在于，所述混合器的输出端连接反应腔，所述高温测试腔的温度范围为60～90℃，所述低温测试腔的温度范围为-20～0℃，所述反应腔的温度范围为20～25℃。
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