基于光电倍增管的自动增益控制技术研究.pdf

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1、第39卷第4期激光技术V01．39．No．42015年7月LASERTECHNOLOGYJuly，2015文章编号：1001—3806(2015)04．0510．05基于光电倍增管的自动增益控制技术研究汪锋‘，孙开江，向小梅(1．中国人民解放军91388部队，湛江524022；2．长江武汉航道局，武汉430014)摘要：为了压缩水下无线光通信系统中接收光信号的动态范围、提高有效通信距离，从自动增益控制技术的基础理论人手，利用光电倍增管增益可随工作电压改变的特性，设计出基于光电倍增管实现的自动增益控制电路，其数字控制部分以单片机为核心，并在空气中模拟

2、水下实验。结果表明，该电路可以对接收光信号实现40dB的压缩，提高了水下无线光通信的有效范围。关键词：光通信；动态范围；自动增益控制；光电倍增管中图分类号：TN929．1文献标志码：Adoi：10．7510／jgjs．issn．1001·3806．2015．04．018ResearchofautomaticgaincontroltechnologybasedonphotomultipliersWANGFeng，SUNKaijiang，XIANGXiaomei(1．91388Unit，ChinesePeople’SLiberationArmy，Zha

3、~iang524022，China；2．ChangjiangWuhanWaterwayBureau，Wuhan430014，China)Abstract：Inordertocompressthedynamicrangeofthereceivedopticalsignalinanunderwateropticalwirelesscommunicationsystemandincreasetheeffectivedistanceofcommunication，automaticgaincontrolcircuitbasedonvariablegainp

4、hotomuhiplierswasdesignedfromthebasictheoryofautomaticgaincontroltechnology．Singlechipmicrocomputerwasthecoreofthedistalcontrolpart．Theunderwaterexperimentwasimitatedintheair．Theresultsshowthatthedynamicrangeofreceivedopticalsignaliscompressedfor40dBandtheeffectiverangeofunder

5、waterwirelessopticalcommunicationisimproved．Keywords：opticalcommunication；dynamicrange；autogaincontrol；photomuhipliertube元的输出电平保持基本恒定，从而减小由信道衰落等引言因素所造成的信号波动对接收机的影响。本文中水下无线光通信系统的优势主要体现在军事用从自动增益控制技术的基础理论人手，利用光电倍增途，其一般应用于潜艇、无人水下航行器(unmanned管的特性，研究适用水下无线光通信系统的AGC技underwatervehicle

6、，UUV)、蛙人等。海水水质的不术。同决定了光在水下衰减系数不同；水下无线光通信系1光电倍增管的特性和AGC基本原理统的工作特点决定了因发射、接收装置的空间定位及空间取向造成的对准状态不同，很容易就造成接收信光电倍增管是建立在光电子发射效应、二次电子号强弱的很大变化；海水中的浮游生物体也可以造成发射效应和电子光学理论的基础上，将微弱信号转换接收信号强弱变化甚至暂时的中断。海军的全球作战成光电子并获得倍增效应的真空光电发射器件。在水使命要求适应不同的应用环境，所以水下无线光通信下无线光通信系统中，光电倍增管是接收端的核心器系统接收端必须具备接收大动态

7、范围信号的能力引。件，它的质量好坏决定了整个无线光通信系统的能力自动增益控制(automaticgaincontrol，AGC)技术被广强弱。日本的滨松公司的R7400型高速光电倍增管泛应用于广播、电视、通信、雷达、声纳等电子系统的接是一种典型光电倍增管，其主要参量如表1所示J。收机中，其主要作用是通过增益调整使接收机射频单光电倍增管R7400工作在高压状态下，同样采用滨松公司的C4900型高压模块电源为其供电，它的增益可作者简介：汪锋(1986一)，男，硕士，助理工程师，主要从随工作电压改变，即高压模块电源的输出电压可控制事水下光通信信号处理技术

8、、传感器应用技术、水声信号处理光电倍增管R7400的增益。图1描述的是光电倍增技术的研究。E—mail：wang．805．