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随着技术发展,传统的通信技术已经很难满足不断增长的通信容量的要求,光通信技术成为支撑通信业务量增长最重要的通信技术之一,而波分复用(WDM)是实现光通信技术中巨大带宽容量的核心技术。由数层光学薄膜构成的介质薄膜干涉滤光片型波分复用器中,其光学薄膜的厚度决定性地影响着光学薄膜的光学性能,准确监控薄膜厚度是制备光学薄膜的关键。
本论文主要研究光学薄膜的理论及其监控原理并设计监控仪来监控光学薄膜的厚度。实验室监控光学薄膜厚度用的CA-6E监控单元,使用数码管显示来反映光学薄膜厚度的电压值,采用八位的A/D转换器,分辨率比较低,不能准确反映极值点附近电压值的变化,显示不直观,信息处理能力比较差,没有经过任何数据处理,不能存储数据,无法离线分析。本论文中研究的实时光学薄膜厚度监控仪是对CA-6E监控单元进行改造,利用它的部分电路处理能力,克服了监控自动化程度低、信息处理能力差、极值点难以判断以及数据不能自动存储等问题。
本论文主要研究实时光学薄膜厚度监控仪的操作系统和网络功能部分,其特色主要体现在:
1.采用嵌入式系统的开发方法,设计薄膜厚度监控仪;在国内首次尝试将嵌入式系统开发方法引入膜厚监控领域;
2.采用面向对象的设计思想来设计监控应用软件,将各功能单元抽象成模块,模块与模块之间通过发送消息来通信;
3.采用嵌入式Linux作为系统软件来支持ARM监控平台运行;操作系统是嵌入式系统中必要的系统软件,采用Linux系统具有裁减方便、易于修改完善等特点;
4.采用现代网络传输技术,设计了网络功能,实现远程监控;现代网络技术是工业监控中的重要技术,具有便捷、方便、监控精确等特点;
5.实时薄膜厚度监控系统具有很好的扩展性和可重用性。为系统将来扩展功能提供了开放的接口,部分功能模块可以重复利用,为其它系统的开发提供了必要的思路。