彈光調(diào)制雙閉環(huán)穩(wěn)定與控制技術(shù)的研究.pdf

1、隨著科技飛速發(fā)展，在國(guó)防安全、空氣檢測(cè)、太空探索、生物工程等高精尖領(lǐng)域，光譜測(cè)量愈發(fā)受到重視?，F(xiàn)有的各種用于光譜測(cè)量的光譜儀中，以彈光調(diào)制干涉具為核心的彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀因工作頻率高、適用光譜波段廣、反應(yīng)靈敏精準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)使其優(yōu)勢(shì)顯著應(yīng)用空間廣闊。彈光調(diào)制器工作狀態(tài)無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定，調(diào)制效果受自身熱效應(yīng)及環(huán)境限制嚴(yán)重。因此如何克服彈光調(diào)制器工作不穩(wěn)定的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行方便準(zhǔn)確的控制，保證其調(diào)制效果的穩(wěn)定并能根據(jù)需求使其輸出需要的調(diào)制光程差

2、是彈光調(diào)制傅里葉變換光譜儀的發(fā)展必須跨過(guò)的難關(guān)。
　　本文首先分析彈光調(diào)制器的構(gòu)成及工作原理，建立彈光晶體的動(dòng)態(tài)模型對(duì)其工作過(guò)程中的熱耗散引發(fā)的頻率漂移進(jìn)行分析，利用得到的諧振頻率與相位差關(guān)系以及頻率漂移對(duì)光程差調(diào)制效果的影響為基礎(chǔ)，對(duì)彈光調(diào)制雙閉環(huán)穩(wěn)定與控制系統(tǒng)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。其次以FPGA為控制核心進(jìn)行硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，分別由反饋采集及轉(zhuǎn)換、電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)、A/D反饋、光程差檢測(cè)、DA轉(zhuǎn)換等模塊構(gòu)成。并實(shí)現(xiàn)了以DDS信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)和

3、數(shù)字鑒相器的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的頻率控制閉環(huán)環(huán)路程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)頻率制動(dòng)跟蹤的功能，以及用于光程差調(diào)制效果反饋的光程差檢測(cè)程序的設(shè)計(jì)，進(jìn)行光程差調(diào)制效果補(bǔ)償?shù)碾妷嚎刂崎]環(huán)環(huán)路系統(tǒng)和對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓監(jiān)測(cè)的A/D反饋控制程序的設(shè)計(jì)，還有為采集到的干涉信號(hào)進(jìn)行光譜復(fù)原而進(jìn)行波長(zhǎng)定標(biāo)需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)某绦蛟O(shè)計(jì)。從而完成對(duì)彈光調(diào)制器穩(wěn)定工作和輸出需要的調(diào)制光程差的控制，而且為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理與光譜反演做準(zhǔn)備。最后對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)組成模塊進(jìn)行了測(cè)試，并搭建了彈光調(diào)制