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《基于labview的四象限探测器光电参数测量系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第26卷第2期红外技术Vol.26No.22004年3月InfraredTechnologyMarch2004系统与设计基于LabVIEW的四象限探测器光电参数测量系统邢冀川,田超(北京理工大学信息科学技术学院光电工程系,北京100081)摘要:对于四象限光电探测器来说,其脉冲电流灵敏度和灵敏度的均匀性是两个重要的参数,我们重点研究如何使用LabVIEW编写四象限探测器光电参数测量系统软件。使用LabVIEW开发的光电参数测量系统,能利用步进电机进行激光光源对探测器的扫描,同时控制示波器测量探测器的信
2、号电压,并使用GPIB指令把测量数据通过TCP/IP协议传回计算机,最后由计算机分析和处理检测数据并显示、保存和打印最终结果。实验结果证明,这种方法实用、方便,测量精度高。关键词:LabVIEW;四象限探测器;脉冲电流灵敏度;噪声电流;测试精度中图分类号:TN216文献标识码:A文章编号:10018891(2004)02003304匀性测试;3)对测量结果进行分析,给出变化曲线,并引言要能保存和打印测量分析结果。四象限探测器是把四个性能完全相同的光电二极1测试系统组成及测量原理管按照直角坐标要求排列而成的光电探测器件。使用中按照四个象限电压来取出误差信
3、号,以判断光斑位1.1脉冲电流灵敏度测试系统组成及测量原理[1]置或光束方位,常用于激光制导和激光准直中。脉系统组成如图1所示。冲电流灵敏度和灵敏度的均匀性是衡量四象限探测器性能的两个重要参数。脉冲电流灵敏度是指在脉冲激光照射下探测器的输出均方根电流I与入射到探测器上的光功率P之比Ri,Ri=I/P,显然,在不同的入射光功率水平下,Ri的数值不同。为有利于实用,测试中应选择接近实用的入射光功率。此外,Ri与波长有关,本系统要求在1.06m波长下测试。由于被检测的光电探测器为四象限元件,每象限都接一个放大器,要求四路放大器的放大倍数一致,同图1四象限探测器脉冲电流灵敏度测试
4、系统组成时满足低噪声、宽频带的要求,且在测量范围内线性较Fig.1Thestructureoftestsystemforquadrantaldetectorscur[2]好。rentsensitivity测量系统软件通过串口驱动步进电机,使得精密机械位移机构移动四象限探测器位置,按照一定规律测量原理:半导体激光器输出1.06m激光,激选取测量点,即可以测出四象限探测器的脉冲电流灵光脉冲宽度和重复频率可调。光学系统将1.06m敏度的位置均匀性,然后利用GPIB通信协议采集激光束准直聚焦到四象限探测器上。在光学系统出Tektronix示波器测得的信号电压值。射光路中加入
5、分束器,分出一束光使其会聚到一个高四象限探测器光电参数测试系统的主要任务是:精度的光功率探测器上。四象限探测器输出四路电信1)完成不带前置放大器的四象限探测器各象限对脉冲号,分别经过四个性能高度一致的前置放大器后依次宽度为10~20ns的1.06m光脉冲信号的脉冲电流接入示波器,完成电信号的采集和数字化。标准激光灵敏度测试;2)完成探测器脉冲电流灵敏度的位置均功率计用于实时监控半导体激光功率,LabVIEW控制收稿日期:20031211;修订日期:2004011733第26卷第2期Vol.26No.2邢冀川等:基于LabVIEW的四象限探测器光电
6、参数测量系统2004年3月March2004示波器测量数据,并通过GPIB指令把采集数据输入计算机,用以计算四象限探测器脉冲电流灵敏度参数。本系统采用LabVIEW作为开发平台,实现驱动步进电机,控制模拟开关,传输和处理数据,打印和保存等功能,并负责协调系统各部分同步运行。1.2选用LabVIEW作为测量系统软件的开发工具目前越来越多的工程师、科学家和技术人员利用LabVIEW,成功地建立起满足严格要求的测试、测量和自动化解决方案。LabVIEW是具有革命性意义的图形化开发环境,用于数据采集、仪器控制、测量分析和数据表达等。LabVIEW提供了方便灵活,功能强大
7、的编程语言环境,同时却不增加系统开发的难度和复图2步进电机控制扫描方式示意图杂性。Fig.2Thediagramofstepmotorscanmode使用LabVIEW的开发速度比传统的文本编程方式快4到10倍,而且LabVIEW十分直观、易学。利进电机对探测器不同的象限扫描的同时能对相应的放用LabVIEW的模块化和层次化结构,我们可以对整大器进行选通,具体选通方法是:在弓字形扫描的过程个系统进行快速的设计和原型化,并保证系统能可靠中,当激光光源扫描到探测器象限之间的临界点时,测地运
