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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109752949A(43)申请公布日2019.05.14(21)申请号201910152672.7(22)申请日2019.02.28(71)申请人中国科学院国家授时中心地址710600陕西省西安市临潼区书院东路3号(72)发明人许冠军焦东东陈龙张林波刘军臧琦邓雪刘涛董瑞芳张首刚(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李鹏威(51)Int.Cl.G05B6/02(2006.01)H02N15/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图3页(54)发明名称磁悬浮水平超稳光学参考腔及其控制装置及控制方法(57)摘要本发明公开了一种磁悬浮水平超稳光学参考腔及其控制装置及控制方法,磁悬浮水平超稳光学参考腔,其外壁两侧的相同高度处分别设置有第一凸台和第二凸台,第一凸台与第二凸台对称设置;所述第一凸台和第二凸台的台阶面为水平面,所述第一凸台和第二凸台磁悬浮水平超稳光学参考腔的腔体轴线方向设置。通过磁悬浮控制的方式对超稳光学参考腔进行控制,使其不再和其它支撑物体进行接触,进而实现无接触的支撑,将外界振动和热扰动进行隔离,减少它们对于超稳光学参考腔的有效腔长的扰动。CN109752949ACN109752949A权利要求书1/2页1.磁悬浮水平超稳光学参考腔,其特征在于,磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)外壁两侧的相同高度处分别设置有第一凸台(9)和第二凸台(10),第一凸台(9)与第二凸台(10)对称设置;所述第一凸台(9)和第二凸台(10)的台阶面为水平面;还包括永磁体(1),所述永磁体(1)设置在磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的第一凸台(9)和第二凸台(10)的相同位置。2.根据权利要求1所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔,其特征在于,所述磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)为圆柱状或梭形结构。3.磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,包括真空腔体(7)以及设置在真空腔体(7)内的电磁铁(2),所述真空腔体(7)用于容纳磁悬浮水平超稳光学参考腔(5),磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)设置在真空腔体(7)内,真空腔体(7)为磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)提供真空环境;磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)上设置有永磁体(1),永磁体(1)设置在磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的第一凸台(9)和第二凸台(10)的相同位置;所述电磁铁(2)设置在真空腔体(7)内顶部,且电磁铁(2)与所述永磁体(1)一一对应;永磁体(1)和电磁铁(2)共同作用产生向上拉力,实现磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的悬浮。4.根据权利要求3所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,还包括传感器(3),所述传感器(3)安装在真空腔体(7)内顶部,所述传感器(3)包括位移传感器和速度传感器,用于采集磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的位置和速度。5.根据权利要求4所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,还包括PID控制器(4),所述PID控制器(4)安装在真空腔体(7)顶部,所述传感器(3)与PID控制器(4)之间通过信号线连接,所述PID控制器(4)用于接收传感器(3)反馈的位移值和速度值,并调节驱动电磁铁(2)的电流直至超稳光学参考腔悬浮在指定位置。6.根据权利要求5所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,所述电磁铁(2)与PID控制器(4)通过真空腔体(7)上的密封电极法兰连接,所述传感器(3)与PID控制器(4)之间通过真空室上密封电极法兰连接。7.根据权利要求3所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,所述永磁体(1)的个数为四个,分别设置在磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的第一凸台(9)和第二凸台(10)上,每个凸台上各设置有两个永磁体(1),所述真空腔体(7)内固定有四个电磁铁(2),电磁铁(2)与其对应的永磁体(1)在竖直方向上正对设置。8.根据权利要求3所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,每个电磁铁(2)旁的真空腔体(7)上均设置有一组传感器,每组传感器均包括一位移传感器和一速度传感器。9.根据权利要求3所述的磁悬浮水平超稳光学参考腔控制装置,其特征在于,所述真空腔体(7)的内壁设置有热屏蔽层(6)。10.一种权利要求3-9任一项所述控制装置的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:将磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)放置在真空腔体(7)内的;第二步:打开PID控制器(4),通过位移传感器检测磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的位置,通过速度传感器检测磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的速度,并将位移值和速度值反馈给PID控制器(4);第三步:PID控制器(4)根据磁悬浮水平超稳光学参考腔(5)的质量和长度参数计算四2