二维psd非线性误差修正算法的研究

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1、万方数据第21卷第6期2007年11月山东理工大学学报(自然科学版)JournalofShandongUniversityofTechnology(NaturalScienceEdition)V01．21No．6NOV．2007文章编号：1672—6197(2007)06—0031-04二维PSD非线性误差修正算法的研究闰洪猛1，李田泽1，刘坤2(1．山东理工大学电气与电子工程学院，山东淄博255049；2．德州职业技术学院电气电子工程系，山东德州253034)摘要：对插值算法、神经网络算法进行了分析，并利用这两种方法对PSD的非线性误差进行了修正补偿．在不增加成本和设备复杂程度的前提下，提

2、高了B区的线性度、数据的置信度，扩大了PSD的测量范围和测量精度．最后给出了插值和神经网络这两种方法的优缺点，并得出几点结论．关键词：位置敏感探测器；双一次插值I神经网络；非线性误差IBP网络中图分类号：TN247文献标识码：ANonlinearitymodifiablearithmeticof2D—PSDYANHong—men91，LiTian-zel，LiuKun2(1．SchoolofElectricandELectronicEngineering，ShandongUniversityofTechnology，Zibo255049．China2．DepartmentolElectron

3、icEngineering，DezhouVocat(onalTechnicalSchool，Dezhou253034，China)Abstract：Thebilinearinterpolationandneuralnetworkwasanalyzed．andthetwomeanswereusedtomodifythenonlinearityerrorofPSDandcompensateit．Underthepremiseofnotincreasingcostandequipmentscomplexity，thelinearityanddegreeofconfidenceofareaBwere

4、advanced，themeasurerangeandprecisionwereexpanded．Attheend，themeritsandflawsofthetwomeansweregivenout，someconclusionswerealsoelicited．Keywords：PSD；bilinearinterpolation，neuralnetwork!nonlinearityBPnetwork半导体光电位置敏感器件(PositionSensitiveDetector简称PSD)，以其具有输出信号只与光点能量中心位置有关、频率响应宽、响应速度快、处理电路简单等独特的优点，使得PSD在

5、光电检测领域得到了广泛的应用．但美中不足的是，由于PSl3器件表面电阻的不均匀性等缺点，导致整个器件的测量输啦稿日期：2007—06—24作者筒舟：日淮蟹(1981一)．男．两士研究生出出现了较大的非线性误差“]．尽管近年来，国内外对PSD的研究不断深入，在原理和制作工艺方面也提出了一些改进性的方案，但PSD非线性仍是不可避免的．为了提高数据的可信度和PSD的测量范围，对PSD进行非线性误差标定，然后设计相应的算法对误差进行修正是非常有必要的．万方数据32山东理工大学学报(自然科学版)2007越1PSD的工作原理PSD是一种基于横向光电效应的位置敏感探测器，它可分为一维和二维两大类，分别用来

6、测量光点直线方向上的运动位移和平面上的运动位置．图l为改进表面分流型二维PSI)的结构原理图．当入射光点位置距各电极距离不同时，四个电极收集的电流强度也不相同，各电极收集到的电流强度与光点在光敏面上位置相对应．若将电极输出电流作适当处理，则光敏面上输出的位置信号仅是位置坐标的单值函数，其光点位置方程03为P一!茎!±!!!二!墨!±蔓!一王f1、‘4X1十X2+y1+LL⋯P：!墨!±垦!二!茎!±兰!!一上f”1’Xl+X2+y】+y2L⋯式中：x。，墨，x3，墨代表每一电极输出信号(光电流)，z，Y代表光点的位置坐标，只，只分别表示在z，Y方向的位置输出信号，它与坐标一一对应．田l改避表

7、面分砸型21)rPSD培柯原理圈式(1)(2)中，是把改进型2D-PSD电极结点的太小形状视为理想的，即输出电极结点是点接触，尺寸是几何对称的．但实际中，改进型2D-PSD的输出电极具有一定的大小和形状，尺寸也非绝对几何对称，由此在测量中将使PSD产生非线性输出误差．因此在使用时，人们往往不得不将PSD光敏面分为A区和B区，如图2所示．A区的位置准确度要优于B区．朋2PSI)的A区和B区2PSD的非线性修正由