本发明涉及原子钟技术领域，具体涉及一种光场测试系统。
背景技术：
被动型铷原子钟的原理方框图如图1所示，整个框图由物理系统及电子线路两大部分组成，其中物理系统包括光谱灯、集成滤光共振泡、微波腔、光电池、c场、恒温器以及磁屏等组成；电子线路由基本的隔离放大器、dds综合器、倍频混频器以及伺服电路组成。物理系统作为原子标准频率输出参考，电子线路与物理系统构成一个频率锁定环路，用以将压控晶体振荡器vcx0的输出频率锁定在物理系统的原子标准参考频率上。
光谱灯与集成滤光共振泡等部件的工作状态及其相应参数的稳定和配合对整机的性能指标带来很大的影响，所以我们有必要针对与光谱灯有关的光场开展参数测试工作，选择最优的工作参数点。
技术实现要素：
本发明实施例中提供一种光场测试系统，能够对光场进行参数测试，为光场有关的设备选择最优的工作参数点。
一方面，本发明提供一种光场测试系统，所述光场测试系统包括频率测量仪、原子钟模块、采集仪以及pc机，其中：
所述频率测量仪，用于接收参考源以及所述原子钟模块的频率输出；
所述采集仪，用于采集所述原子钟模块中的灯温以及光电流数据；
所述pc机分别与所述频率测量仪及所述采集仪连通；
所述原子钟模块包括光谱灯、磁性超精细成分滤光片、光控模块、谐振腔、集成滤光共振泡、光电池、微波探询信号产生电路以及微处理器；
所述光谱灯、所述磁性超精细成分滤光片、所述光控模块、所述集成滤光共振泡以及光电池位于同一光路上，所述所述集成滤光共振泡以及光电池设置在所述谐振腔内部，所述微处理器分别与所述光电池、所述光谱灯连通以及所述微波探询信号产生电路连通，所述微波探询信号产生电路还与所述谐振腔连通。
在一些实施例中，所述光谱灯包括光源、印制板底、印制板盖以及印制版面，所述印制板底设置在所述光源底部、所述印制板盖设置在所述光源顶部，所述印制版面设置在所述光源四周，其中，所述印制版盖在所述光源的出光方向设置有透光孔。
在一些实施例中，所述光源包括发光泡、遮光筒、内层电感线圈、外层电感线圈，其中：
所述遮光筒通过固定螺纹固定在所述印制板底上，所述发光泡放置在所述遮光筒内部并紧密贴遮光筒壁接触，所述发光泡通过所述遮光筒的出光口部分漏出，所述遮光筒外壁绕有所述内层电感线圈以及所述外层电感线圈。
在一些实施例中，所述遮光筒的材料为pvc材料板，形状为圆柱筒状。
在一些实施例中，所述内层电感线圈以及所述外层电感线圈均采用外漆包线包裹，所述内层电感线圈以及所述外层电感线圈采用双层密绕的绕线方式。
在一些实施例中，所述印制板底朝内的一面为敷铜金属层，其上设置有一固定螺纹插件、一热感应传感器、两个光感应传感器，其中：
所述固定螺纹插件，用于固定所述光源；
所述热感应传感器，用于对所述印制板底温区进行测量；
所述光感应传感器，用于检测所述印制板底区域的光源漏电情况。
在一些实施例中，所述印制板盖内面为敷铜金属层，所述印制板盖上设置有一温控电阻、两个光电池，其中：
所述温控电阻，用于结合相关电路对光谱灯激励发光功率进行稳定；
所述光电池，用于检测光谱灯辐射的光强大小。
在一些实施例中，所述温控电阻为ptc电阻。
在一些实施例中，所述光控模块由多片摺叠通光片构成，改变通光片的角度可以改变光谱灯光束摄入量，实现光强控制。
在一些实施例中，所述光控模块与所述集成滤光共振泡之间设置有一感光面。所述感光面为平面矩形结构，并且所述安装有多个光敏电阻传感器。
相对于现有技术，本发明的有益效果是：本申请实施例提供的光场测试系统，通过对光场的测试，能够确定出光谱灯的最优温度点及设置最合适的光强，从而为光场有关的设备选择最优的工作参数点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中被动型铷原子钟的一个原理方框图；
图2是本发明实施例提供的光场测试系统的一个原理示意图；
图3是本发明实施例提供的原子钟模块的一个原理示意图；
图4是本发明实施例提供的光谱灯的一个结构示意图；
图5是本发明实施例提供的光源的一个结构示意图；
图6是本发明实施例提供的电感线圈的一个绕线方式示意图；
图7是本发明实施例提供的印制板底的一个结构示意图；
图8是本发明实施例提供的印制板盖的一个结构示意图；
图9是本发明实施例提供的印刷板盖透光面分布的一个结构示意图；
图10是本发明实施例提供的光谱灯温区示意区的一个示意图；
图11是本发明实施例提供的一个光频移-灯温测试曲线图；
图12是本发明实施例提供的集成滤光共振泡的温度-差频示意图；
图13是本发明实施例提供的一个时序示意图；
图14是本发明实施例提供一个脉冲抽运光产生原理电路图；
图15是本发明实施例提供的光控模块控制原理图；
图16是本发明实施例提供的光控模块的具体结构示意图；
图17是本发明实施例提供感光面的具体结构示意图。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。
请参阅图2，图2是本发明实施例提供的光场测试系统一个总体原理示意图。
如图2所示，本发明实施例中，光场测试系统包括频率测量仪10、原子钟模块20、采集仪30以及个人计算机(personalcomputer，pc)40，其中：
频率测量仪10，用于接收参考源以及原子钟模块20的频率输出；
采集仪20，用于采集原子钟模块20中的灯温以及光电流数据；
pc机40分别与频率测量仪10及采集仪30连通；
其中，物理系统位于原子钟模块20中。
如图3所示，原子钟模块20包括光谱灯21、磁性超精细成分滤光片22、光控模块23、谐振腔24、集成滤光共振泡25、光电池26、微波探询信号产生电路27以及微处理器28；
光谱灯21、磁性超精细成分滤光片22、光控模块23、集成滤光共振泡25以及光电池26位于同一光路上，集成滤光共振泡25以及光电池26设置在谐振腔24内部，微处理器28分别与光电池26、光谱灯21连通以及微波探询信号产生电路27连通，微波探询信号产生电路27还与谐振腔24连通。
请参阅图4，图4为本实施例中光谱灯21的一个总体结构示意图，其中，光谱灯21包括光源211、印制板底212、印制板盖213以及印制版面214，印制板底212设置在光源211底部、印制板盖213设置在光源211顶部，印制版面214设置在光源211四周，其中，印制版盖213在光源211的出光方向设置有透光孔。
具体地，光谱灯21由一个平等六边形结构组成，上平面为印制板盖213、下平面为印制板底212、四周有四块印制板面214、内部由光谱灯21组成。其中印制板盖、印制板底212对六面体内侧一面全部覆盖金属铜，用以消除光源211对上、下面的电磁干扰；印制板盖213、印制板底212对六面体外侧一面全部安放功能件；四块印制板面214对六面体内侧一面全部覆盖金属铜，用以消除光源211对左、右、前、后面的电磁干扰；光源211包括有装有发光泡2111及用以激励发光泡2111发光的电感线圈，整个装置固定于印制板底212面上。
请参阅图5，图5为本实施例提供的光源211的一个结构示意图，光源包括发光泡2111、遮光筒2112、内层电感线圈2113、外层电感线圈2114，其中：
遮光筒2112通过固定螺纹固定在印制板底212上，发光泡2111放置在遮光筒2112内部并紧密贴遮光筒壁接触，发光泡2111通过遮光筒2112的出光口部分漏出，遮光筒2112外壁绕有内层电感线圈2113以及外层电感线圈2114。
具体地，遮光筒2112由pvc材料板制成圆柱筒状，并通过固定螺纹固定在印制板底212上。发光泡2111放置在遮光筒2112内部紧密贴遮光筒壁接触，并使发光泡体部分露出遮光筒边缘，用以在受激激发下对外产生光辐射。遮光筒外壁绕有内、外双层电感线圈，用以产生高频激励。
其中，电感线圈(内层电感线圈2113以及外层电感线圈2114)采用外漆包线包裹并采用双层密绕的绕线方式，其绕线图请参阅图6，即内层电感线圈2113以及外层电感线圈2114均采用外漆包线包裹，内层电感线圈2113以及外层电感线圈2114采用双层密绕的绕线方式。
此时，当电感线圈中有电流通过的时候，由于是双层密绕的方式，故可认为产生的电磁产生将是0，这样可以大大减少电磁辐射的影响。
请参阅图7，本实施例中的印制板底212的一个结构示意图，其中，印制板底212朝内的一面为敷铜金属层2124，其上设置有一固定螺纹插件2121、一热感应传感器2122、两个光感应传感器2123，其中：
固定螺纹插件2121，用于固定光源211；
热感应传感器2122，用于对印制板底212温区进行测量；
光感应传感器2123，用于检测印制板底212底区域的光源漏电情况。
具体地，关于印制板底212，整个板由pcb板材料制成，并与前图4中的四面印制板固定连接，如上图所示，其对内面为敷铜金属层。其上有一固定螺纹插件2121，用以固定光谱灯21；左侧放置有一热感应传感器2122，其材料为常用的热敏电阻，用以对印制板底温区进行测量；印制板底212左、右两则各安放了一个光感应传感器2122，用以检测印制板底区域的光谱灯21漏光情况。上述整个印制板底212是密封的平行四边行平面结构。
请参阅图8，本实施例中的印制板盖213的一个结构示意图，其中，印制板盖213内面为敷铜金属层2133，印制板盖上设置有一温控电阻2131、两个光电池2132，其中：
温控电阻2131，用于结合相关电路对光谱灯21激励发光功率进行稳定；
光电池2132，用于检测光谱灯21辐射的光强大小。
具体地，整个板由pcb板材料制成，并与图4中的四面印制板固定连接，其对内面为敷铜金属层。左侧放置有一温控电阻，其材料为ptc电阻，结合相关电路用以对光谱灯21激励发光功率进行稳定；印制板盖213左、右两则各安放了一个光电池2132，用以检测光谱灯21光辐射的光强大小。
其中，在整个板的中心位置高有一出线口，用以将完成前述漆包电感应线引入到光谱灯21的线圈环节中。
值得注意的是：上述印制板盖213并不是密封的平面结构，因为要让光源发射的光能够通过到整个光路装置中的透镜中，故在设计时按照图9所示结构进行布局。
光谱灯温度及光强：
为提高整个被动型铷原子钟的信噪比，采用了光抽运的方法，但光谱灯21产生的抽运光将引起87rb原子跃迁频率的移动，其本质上是交变光频电场产生的交流斯塔克效应的平均效果。抽运光对87rb原子基态的能级移动为：
其中，p是电偶极矩算符，e时光电场的复振幅，1/γ是|α＞激发态的寿命，eα和ei分别为激发态和基态能级的能量。
由于抽运87rb原子的只是b线，通常只能引起f＝1，mf＝0的能级移动。光频移和能级移动有以下关系：
由上述式子可知光频移与光强成正比，与光谱轮廓有关。另外，若抽运光为单色光，而且恰好ω＝ωαi，则不引起光频移；若ω＞ωαi，则引起负频移；若ω＜ωαi，则引起正频移；若ω与ωαi相差很远，则引起的频移量的绝对值与|ω-ωαi|成反比关系。
在实际的铷原子钟中，抽运光并不是单色光，而是具有一定线宽和线型函数的多条光谱线的叠加。抽运光光谱线型函数范围内有一部分频率分量产生正光频移，另一部分频率分量产生负光频移。这种非单色光引起的0-0跃迁的频移是许多个单色光引起的频移的叠加(积分)。因此，对铷原子钟来讲，保持抽运光的光谱线型不变对减小光频移对频标老化漂移的影响是很重要的。
在实际的应用中，我们确实可以通过控制光谱灯21的温度来对抽运光光强进行改变，但是这是基于光谱灯21线型可变的条件下开展的，这样的操作只能够在整个原子钟样机成型前对独立的光谱灯21个体进行温度-光强实验，寻找合适的光谱轮廓。改变光谱灯21的温度，将使整个光谱轮廓发生变化，不同的光谱轮廓下，光强变化对系统的贡献是不一样的。因此，在进一步选择合适的灯光强之前，应该选择一个合适光谱灯21灯温。在实际应用中，按照图2的测试框图，通过两个步骤来实现最终光谱灯21灯温的选择：
(1)、温区的选择
我们已经知道，光谱灯21的温度大致上分为三个部分：张驰振荡区、平坦区、自蚀区。由于平坦区通常区间比较大，光谱灯21灯温选择在此区间，光强随灯温的变化要比其它区间小得多，故通常我们把光谱灯21灯温选择在此区间上。
按照图2的测试框图，在整个原子钟样机开环状态下，我们改变光谱灯21的温度，同时通过光电池26获得透射光的光强大小，并用采集仪一一对应记录光谱灯21温度-光强关系。其示意图如图10所示：
根据实际测量获得的光谱灯21温区数据，确定具体平坦区的温区范围。
(2)、光频-温度测试
根据上述获得的具体平坦区的温区数据，按照图2的测试框图，使原子钟样机在闭环的状态下，在温区范围内改变光谱灯21温度，同时通过频率测量模块获得频率数据，pc机一一对应记录频率-灯温度关系。其示意图如图11所示：
由图11可知，随着光谱灯21温度的改变(图11温度变化步长为1℃)，系统输出的频率会在1×10-12/℃及4×10-11/℃内变化。需要指出的是，在光谱灯21控温环节中，实测灯温的变化是很小的，其缩减因子在100左右，因此，在做“光频-温度”实验时，首先在大范围搜索灯温对频率的拐点(即图11温度变化步长为1℃)，我们根据图11获得的测量数据，可以确定a点为最优值点，然后，按照同样的方法在a点小范围内(例如温度变化步长为0.1℃)再搜索一次拐点，从而获得更细更合适的光谱灯21温度点。
(3)、原子钟模块
整个改进方案原理如图3所示：在传统原子频标技术方案基础之上，依赖光谱灯21、集成滤光共振泡25、微波控询信号模块(微波探询信号产生电流)，做以下改进：
1、在光谱灯21后加上磁性超精细成分滤光片22；
2、光谱灯21激励方式采用方波电压激励方式；
3、对置于谐振腔内的集成滤光共振泡25中的铷原子采用相干微波脉冲共振。
1、在光谱灯21后加上磁性超精细成分滤光片22：
一台调整好的铷原子频标，其量子物理部分的光频移可以调到零，这样它的频率对抽运光强的微小变化就不敏感了。但是，实际上光频移的大小不但与照射到吸收泡上的抽运光强成正比，而且与照射到吸收泡上的抽运光光谱线的线形函数关系非常密切：抽运光光谱线线形函数范围内有一部分频率分量产生正光频移，另一部分频率分量产生负光频移。所谓调整到零光频移，实际上仅仅意味着抽运光光谱线形函数范围内的各部分频率分量引起的光频移的总和为零。所以总光频移为零实际上是正和负两个大光频移量相加的结果。在这种条件下，如果抽运光光强发生变化而光谱线的线形函数不发生变化，则仍可保持光频移为零，但如果光谱线的线形函数发生微小的变化，很容易导致总光频移不为零。而铷光谱灯21在长期工作中，不担抽运光光强会发生微小的变化，而且抽运光光谱线形函数也会发生微小的变化。
光谱灯21在长期的工作中，由于其工作状态的变化，灯泡内部87rb的消耗等因素，光强发生变化，影响频标的稳定性指标。通过实验，可找到整机输出频率对光强不敏感的参数点。我们将光强的选择与集成滤光共振泡25的温度选择结合在一起考虑，选择适当的泡温使光频移减到最小。实验时选择不同的光强下，通过改变集成滤光共振泡25的温度，测量整机频率的输出，得到我们需要的零光强频移泡温。如图12所示。
其中，图12中的横坐标为集成滤光共振泡25的温度，纵坐标为差频值。从图中可以看出，当集成滤光共振泡25温度选择在t＝t0时整机输出频率与谱灯光强i无关，t0即零光强频移的泡温。准确地说，改变光强所测得的整机频率曲线不可能完全交于一点，往往是交于一个小的三角形区域，因此并不能完全消除光频移对稳定度的影响。在选择了最佳的集成滤光共振泡25温度的情况下，光强对频率的影响可以做到1×10-12/1％，即光强变化1％，则引起频率的变化为1×10-12。当然对于不同的铷钟系统，光强对频率的影响程度有所不同，对于工作在不同状态的同一系统也会有所不同。
由图12我们可以看到，对于大小不同、光谱线型相同的抽运光，腔温的变化引起的差频值变化是不一样的，在图中70％光强曲线的斜率要比100％光强曲线的斜率小，即对于70％光强，当腔温变化时引起的频移要比100％光强时小。假如光强的选择再进一步减小(如50％光强，30％光强…)，照图中的趋势，会得到更佳的斜率光强，但是由于要考虑到系统的信噪比，不可能选择很小的光强，此时需要通过改变集成滤光共振泡25中缓冲气体的配比以及压力来获得零温度系数的光强。
方案中在光谱灯21发射光路的后级加上一个磁性超精细成分滤光片22，选择不同的滤光片，可以控制好上述理论中所需的光谱灯21光强，更重要提可以改善抽运光光谱线形，从而使抽运光光谱线形是围绕中心频率完全对称的，可以进一步减小光频移的产生。
2、脉冲光抽运、相干脉冲微波共振、光检测
在一个抽运光脉冲通过铷原子频标集成滤光共振泡25时，吸收泡中的铷原子被集中到f＝2的五个子能级上，然后用两个相干的有一定时间间隔的微波脉冲作用在铷原子上，微波频率正好等于铷原子基态0-0跃迁的频率。在第二个微波脉冲作用时，同时点亮光谱灯21，在保持微波脉冲作用基础上，通过微处理器28进行取样光检测，完成光检测后，关闭微波脉冲和光谱灯21，并把量子纠偏信息传递给微波探询信号产生电路27，完成整机的伺服，依此重复。整个过程的时序如图13所示：
脉冲抽运光产生原理电路如图14所示：
(4)光控模块
按照上述方法我们获得了最优的光谱灯21温度点，下面我们将进一步对影响原子钟稳定性指标的光强展开讨论。
通常情况下，光强对频率的影响为1×10-12/1％，即光强变化1％，则引起频率的变化为1×10-12。当然对于不同的铷钟系统，光强对频率的影响程度有所不同，对于工作在不同状态的同一系统也会有所不同。在工作在零光强频移点的频标，光强i对f的影响就相当小(理想情况下光强i变化不会引起f的变化)。因此，我们一方面要通过系统参数优化，减小光强变化对频移的影响，另一方面要采取措施，对灯光强进行控制，使灯的光强稳定性满足实现系统指标所需的要求。在光强的选择上，其主要的目的是找到“零光强频移点”，具体的细节在“集成滤光共振泡25”的“零温度系数”部分阐述，这里只涉及如何改变光强。
为了选择一个合适的光强，可以通过改变光谱灯21的激励功率、灯温，以及采用加中性滤光片的方法。新的光谱灯21做成之后，相对应的灯激励功率电路已经和它配套，一般情况下不宜随便改变灯激励功率。我们已经知道，光谱灯21的温度大致上分为三个部分：张驰振荡区、平坦区、自蚀区。由于平坦区通常区间比较大，光强随灯温的变化要比其它区间小得多，确实我们把光谱灯21灯温选择在此区间上。但是我们应该注意到这样的问题，正是因为将光谱灯21灯温选择在平坦区中，光强的可改变量是非常有限的，这不便于我们大范围的改变光强来满足实际应用中的需求。再则，我们确实可以通过改变光谱灯21的温度来大幅改变其输出光强的大小，但这实际上已经改变了灯的光谱轮廓不利于系统的稳定。而中性滤光片的推出，将解决上述困难，实验也已证明它是一种有效的办法。其具体做法是在铷光谱灯21泡与集成滤光共振泡25之间放置中性滤光片，使铷光谱灯21发出的光衰减到我们需要的光强。一个比较简单的做法是采用透明材料，因为它比较簿，能够方便地置入系统中，而且由于单片透明塑料对光的衰减率比较小，因此可以对光进行比较精细的调节。
常见的透明材料有聚碳酸酯、聚甲戊烯、聚砜有机玻璃、聚苯乙烯等，这类塑料有一定的耐磨性，耐化学试剂，但是在大气中长久曝晒，受热潮、紫外光等综合影响会发生老化。这些材料均存在雾度的影响(雾度即透明塑料散射的光通量与透过材料的光通量之百分比)。显然雾度的影响将降低光的利用率。这必将导致增大激励功率。另一方面由于对光的调节是通过衰减来实现的，这就要求谱灯发出的光比较强，这也要求增大激励功率。从而使灯的寿命降低，灯的干扰增大，恒温难度增大等一系列问题。在过去，为了提高光的利用率，一般设置一凹面镜或一凸透镜，使铷光谱灯21发出的光变成平行光。随着科学技术的不断发展，我们已经用上中性衰减片来实现光强的改变，具体的方法如图15所示：
光谱灯21发出的光束经过光控模块23实现所需的光强后再输送至集成共振滤光泡中，其中光控模块23主要由数片摺叠通光片构成，具体结构如图16所示：
图16中的光控模块23(控光体)是固定在光路中，在如图控光体座上设有一个电机撑柄，用来固定调谐电机，调谐电机转动，就带动电机轮盘转动，电机轮盘一处设有一穿线口称轮盘挂口；在控光体座上也设有多个支撑柄，支撑柄上设有转动轴承，用于安放通光片，通光片可以绕着转动轴承摆动，通光片上设有一穿线口称通光片挂口，分别在通光片与通光片之间、通光片与调谐电机之间绕有强力软质线，通过强力软线，各通光片受到调谐电机的调整，调谐电机转动，就可借助软线力量，实现通光片角度控制；在最低端处，控光体座上设有一穿线口，用一轻力弹簧连接绕线口和最底端的通光片，用于使各强力软线绷直，通光片的角度则保持一致。电机在调谐旋转角度θ时，便调谐了通光片角度，从而改变光谱灯21光束摄入量，使用这样的装置，就能轻松的实现光强控制。
图15的集成共振滤光泡与光控模块23之间我们设置了一个感光面，感光面是一个平面矩形结构，沿光束传播方向感光面上多点安装光敏电阻传感器。感光面的具体结构图如图17所示。
即，四组传感器件分别安装于平面矩形的四个角，定义传感器a和传感器c为入口传感器，定义传感器b和传感器d为出口传感器。每个传感器测得不同的量化值v1、v2、v3、v4，设定每个传感器的权参数k1、k2、k3、k4，入口传感器设定的权大于出口传感器的权。对各量化值求期望。期望公式：e＝k1*v1+k2*v2+k3*v3+k4*v4。期望e为环境光感强度。若测得期望e大于(或小于)设定标准光强m+δ(或m-δ)时，启动降光(或升光)控制，即增大(或减小)控光体中通光片的旋转角度θ。
具体的控制原理中，用到了处理芯片(微处理器28)，通过提取光敏传感系统信息，处理芯片获得指定测量光强量期望值e，根据程序判别e-m＞δ(或e-m＜-δ)成立，则启动通光片控制，通过控制电机调整通光片旋转角度，来调整光束通过比例，程序设为循环执行直至达标，通过程序重复执行，每次一次重复程序可重新获取测量光强期望值e，这样构成一个反馈控制系统，可以确保控制的成功性，其具体工作流程如下：
步骤00(开始)：设定一个周期性计时器t，每1秒钟(时间可据实际情况自行设定)到时开始程序，执行步骤01；
步骤01：访问光敏传感器件，返回光强值e，若e-m＞δ(或e-m＜-δ)判定光线变强(或变弱)，执行步骤02；若e-m＜δ，则不作任何操作。
步骤02：增加(或减小)调谐电机角度1°，反馈调整，跳转步骤01。
本发明的有益效果是：本申请实施例提供的光场测试系统，通过对光场的测试，能够确定出光谱灯21的最优温度点及设置最合适的光强，从而为光场有关的设备选择最优的工作参数点。
以上对本发明实施例所提供的一种光场测试系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施例进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
1.一种光场测试系统，其特征在于，所述光场测试系统包括频率测量仪、原子钟模块、采集仪以及pc机，其中：
所述频率测量仪，用于接收参考源以及所述原子钟模块的频率输出；
所述采集仪，用于采集所述原子钟模块中的灯温以及光电流数据；
所述pc机分别与所述频率测量仪及所述采集仪连通；
所述原子钟模块包括光谱灯、磁性超精细成分滤光片、光控模块、谐振腔、集成滤光共振泡、光电池、微波探询信号产生电路以及微处理器；
所述光谱灯、所述磁性超精细成分滤光片、所述光控模块、所述集成滤光共振泡以及光电池位于同一光路上，所述所述集成滤光共振泡以及光电池设置在所述谐振腔内部，所述微处理器分别与所述光电池、所述光谱灯连通以及所述微波探询信号产生电路连通，所述微波探询信号产生电路还与所述谐振腔连通。
2.根据权利要求1所述的光场测试系统，其特征在于，所述光谱灯包括光源、印制板底、印制板盖以及印制版面，所述印制板底设置在所述光源底部、所述印制板盖设置在所述光源顶部，所述印制版面设置在所述光源四周，其中，所述印制版盖在所述光源的出光方向设置有透光孔。
3.根据权利要求2所述的光场测试系统，其特征在于，所述光源包括发光泡、遮光筒、内层电感线圈以及外层电感线圈，其中：
所述遮光筒通过固定螺纹固定在所述印制板底上，所述发光泡放置在所述遮光筒内部并紧密贴遮光筒壁接触，所述发光泡通过所述遮光筒的出光口部分漏出，所述遮光筒外壁绕有所述内层电感线圈以及所述外层电感线圈。
4.根据权利要求3所述的光场测试系统，其特征在于，所述遮光筒的材料为pvc材料板，形状为圆柱筒状。
5.根据权利要求3所述的光场测试系统，其特征在于，所述内层电感线圈以及所述外层电感线圈均采用外漆包线包裹，所述内层电感线圈以及所述外层电感线圈采用双层密绕的绕线方式。
6.根据权利要求2所述的光场测试系统，其特征在于，所述印制板底朝内的一面为敷铜金属层，其上设置有一固定螺纹插件、一热感应传感器、两个光感应传感器，其中：
所述固定螺纹插件，用于固定所述光源；
所述热感应传感器，用于对所述印制板底温区进行测量；
所述光感应传感器，用于检测所述印制板底区域的光源漏电情况。
7.根据权利要求2所述的光场测试系统，其特征在于，所述印制板盖内面为敷铜金属层，所述印制板盖上设置有一温控电阻、两个光电池，其中：
所述温控电阻，用于结合相关电路对光谱灯激励发光功率进行稳定；
所述光电池，用于检测光谱灯辐射的光强大小。
8.根据权利要求7所述的光场测试系统，其特征在于，所述温控电阻为ptc电阻。
9.根据权利要求1所述的光场测试系统，其特征在于，所述光控模块由多片摺叠通光片构成，改变通光片的角度可以改变光谱灯光束摄入量，实现光强控制。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的光场测试系统，其特征在于，所述光控模块与所述集成滤光共振泡之间设置有一感光面。所述感光面为平面矩形结构，并且所述安装有多个光敏电阻传感器。
技术总结