脉冲激光光谱测试仪的设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第31卷第8期光电工程Vo1．3l，No．82004年8月Opto—ElectronicEngineeringAugust，2004文章编号：1003—501X(2004)08—0041—04脉冲激光光谱测试仪的设计曹益平，刘晓丽，刘明健，苏显渝(四川人学光电科学技术系，四川成都610064)摘要：设计了一种基于ISP技术的线阵CCD的驱动电路和高速脉冲光谱数据采集卡，建立了一套智能化脉冲激光光谱测试系统。该系统主要由分光系统、CCD传感器、光脉冲同步信号发生器、数据采集卡及计算机等部分组成。CCD

2、将光强信号转换为电信号输出，经A／D转换器转换后的数字信号存入数据采集卡的帧存储器中，由计算机控制进行光谱数据的分析、处理。提出了用重心法对脉冲激光器的重复频率进行评估的方法，使测量精度达到了亚像素级。对系统所用脉冲激光器谱线峰值波长的复现性进行了测量，其标准差为00327nm关键词：光谱测试系统；脉冲激光；数据采集；计算机数据处理中图分类号：TH744．1文献标识码：ADesignofapulselaserspectrumtestingsystemCAoYi·ping，LIUXiao·li，LIUMing-jian，SUXian·yu(Depa

3、rtmentofOpto—Electronics，SichuanUniversity，Chengdu610064，China)Abstract：AlinearCCDdrivecircuitandahigh—speedpulselaserspectralsamplingdatacardbasedonInSystemProgram(ISP)techniquesaredeveloped．Anintelligentpulselaserspectraltestingsystemisconstructed．Thesystemmainlyconsistsofa

4、beam—splittingsystem，alinearCCD，apulselasersynch—ronoussignalgenerator，asamplingdatacardandacomputer．ThelightintensitysignalisconvertedintoelectricsignalbyCCD．TheelectricsignalisconvertedintodigitalsignalbyA／Dconverter,itwillbestoredinflamestorageofdatasamplingcard．Theanalysi

5、sandprocessingforspectraldatawillbecarriedoutbycomputer．Amethodwhichevaluatesfrequencyrepeatabilityofpulselaserbycentroidisproposed，thusthemeasuringaccuracyattainssub—pixelleve1．Therepeatabilityofthespectralpeakwavelengthofthepulselaserusedinthesystemismeasuredanditsstandarde

6、rroris0．0327nm．Keywords：Spectrumtestingsystems；Pulselaser；Datacollecting；Computerdataprocessing引目目前脉冲激光器已在科学研究、工业生产各领域，如快速反应动力学、光谱分析、医学等方面，得到越来越广泛的应用，对脉冲特性的测试也就显得越来越重要。反映脉冲激光器性能的主要参数是能量、脉冲宽度、线宽、光谱特性和光束质量等。由于脉冲激光器的脉冲宽度～般较窄，因而一般很难用常规的连续光源探测方法进行检测。电荷耦合器件CCD是一种新型的半导体光电传感器件，当对它施加特

7、定时序的脉冲时，其存贮的信号电荷便能在CCD内作定向传输而实现自扫描。因而可以利用CCD将脉冲光源光信号转换成电信号，经放大器放大和采样保持后，由AD转换成计算机处理的数字信号，并由计算机对数据进行处理。本文利用CCD进行了脉冲激光光谱测试系统的软、硬件设计及其实现。收稿13期：2003．08．18：收到修改稿13期：2004．05．17基金项目：四川省科技攻关项目资助(02GG010-OlO)作者简介：曹益平(】962一)．男(汉族)．湖南益阳人．教授，博士。主要从事光学三维传感，光电信息处理．激光干涉计量等方面研究。Email：caoypin

8、g@mail．sc．cninfo．net_维普资讯http://www.cqvip.com42光电工程笫31卷第8期1系统设计思想图1为