基于现场可编程门阵列的半导体激光器控制技术

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:gyl722
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着光纤技术的不断进步,光纤传感领域也得以快速发展。光纤传感器通过光纤进行信息的获取,具有体积小、灵敏度高、动态范围大、测量范围广、复用性强、抗干扰能力强、适应环境能力强等应用优势,被广泛应用于各个领域之中。波长可调谐半导体激光器在白光光纤传感测量系统中能够发挥重要的作用,如何优化其性能是人们一直关注的重点。FPGA是可编程逻辑器件的一种,具有资源丰富、运行速度快、灵活性高等优点。将其应用到白光光纤传感测量系统之中,不仅可以提升波长扫描激光光源的波长调谐速度,还可以满足光纤传感解调系统对于实时进行大量数据处理的需求,更有利于白光光纤传感测量系统的集成化和灵活性。本文对目前常见的波长可调谐半导体激光器进行了分析对比,选择SGDBR激光器作为白光光纤传感测量系统的波长扫描激光光源。在详细分析了SGDBR激光器的工作原理及控制方式之后,我们选择使用5路ADN8810数控恒流源串行或并行为激光器输入谐振腔所需的5路控制电流,并使用FPGA作为整个波长扫描激光光源的核心控制元件。我们重点进行了FPGA的逻辑编码工作,设计驱动整个硬件链路实现单波长激光输出及波长循环扫描输出。光源系统可输出的激光波长点数为5014,波长范围约为1527nm-1567nm,波长间隔约8pm。对于数据采集系统,我们选用DA芯片TLV5618模拟信号源,AD9226模数转换芯片进行模拟信号的转换,并使用FPGA作为核心元件进行数据的采集及传输。我们通过对FPGA进行编码,实现了DA芯片的驱动、AD转换数据的采集与存储控制,并通过软硬核完成数据存储模块及UART串口/标准以太网口传输模块的设计,最终实现了完整的SOPC系统。经测试,数据采集系统可正常进行数据的采集与存储,且FPGA可控制所采集的强度数据通过UART串口/标准以太网口上传至PC机以备后续处理。进而,结合设计的波长扫描光源系统与数据采集系统,我们最终搭建了完整的白光光纤传感测量系统。本文制作了3种不同腔长值的F-P光纤传感器,并分别利用自制的白光光纤传感测量系统及SM125商用光纤传感解调仪进行了干涉光谱的采集以及传感器腔长值的解调。对比测量结果发现,二者采集的干涉光谱近似重合,解调出的传感器腔长值相差10nm以内,验证了自制白光光纤传感测量系统的可行性。本文最终所实现的白光光纤传感测量系统具有体积小、性价比高、可升级等应用优势,可用于进行白光光纤传感测量或作为独立的循环扫描光源使用。
其他文献
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
优质工具和装备在降低产品成本中起重要作用。在产品生产过程中为确定质量要利用各种系统,其中包括同质鉴定系统。对它们的需求正在不断增长。这种系统的高效率及对各种生产过
胡锦涛总书记在“七一”重要讲话中告诫全党,我们党面临执政、改革开放、市场经济、外部环境四种考验,同时指出了四种危险:“精神懈怠的危险,能力不足的危险,脱离群众的危险,消极腐
报纸
本文对13名练功老人练功前、练功后即刻及发放外气时其劳宫穴与丹田穴磁场强度的改变进行了观察,并以13名相匹配的不练功的健康老人作对照。结果表明,练功组与对照组老人的磁
吐哈油田为解决长封固段固井质量问题,研制出SNC+SEP-1低密度、高强度油井水泥。经现场7口井试验,未发生井漏、憋泵、低返等问题,质量全优,大大提高了固井质量。实践证明,SNC可防漏、防塌和保护
上世纪90年代以来,黄河流域污染问题日益严重,引起了多方关注,防治黄河流域水污染问题已迫在眉睫。本文从黄河水污染现状出发,介绍了黄河水污染对水资源、生态环境、社会经济
[收稿日期]2009-12-01  [作者简介]刘新丽(1969-),女,湖南省城步人,硕士,国家教育行政学院讲师,主要从事教育管理、教育经济与管理研究。    [摘 要]我国高等教育投资体制发展经历两个发展阶段:从新中国成立到十年“文革”结束,是我国高等教育投资体制的产生、形成、发展时期;从党的十一届三中全会召开到现在,是我国对高等教育投资体制进行改革与探索的历史时期。在两个不同的阶段,我国高
粘土被氟硼酸,土酸处理后,阳离子交换容量(CEC),交换性氢都将降低,且残余酸液还具有一定的降低CEC的能力。实验表明,这是由于酸土反应后,粘土的矿物本性发生了变化,生成了主要成分为石英的“
【正】 被誉为“第一外设”的打印机走过了与其他IT产品截然不同的发展道路,其市场、产品、技术、应用和服务等方面发展的长期性与曲折性,具有自身的鲜明特色,而通过透视其市
期刊