基于FPGA的激光波長(zhǎng)查詢(xún)儀研究.pdf

1、近年來(lái)，光纖傳感器憑借其抗電磁干擾、可分布式傳感、本征絕緣等一系列傳統(tǒng)傳感器所不具備的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、軍事、建筑和石油化工領(lǐng)域。隨之而來(lái)的各種光纖傳感器的解調(diào)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。光纖激光波長(zhǎng)查詢(xún)儀是廣泛應(yīng)用于近紅外光譜分析以及波長(zhǎng)解調(diào)式和相位解調(diào)式光纖傳感測(cè)量的關(guān)鍵儀器，隨著當(dāng)代集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，讓現(xiàn)代的測(cè)量解調(diào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更快，更精準(zhǔn)成為可能。 本文利用FPGA(FieldProgrammable Gate Array)的設(shè)

2、計(jì)靈活性、集成度高、速度快的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)研制了基于FPGA控制的多路光電信號(hào)數(shù)據(jù)采集和激光器掃描控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了輸出激光的波長(zhǎng)連續(xù)掃描和波長(zhǎng)自標(biāo)定。并在此基礎(chǔ)上構(gòu)成一套基于FPGA的激光波長(zhǎng)查詢(xún)儀解調(diào)系統(tǒng)。其主要內(nèi)容可以概括如下:
　　本文對(duì)基于光譜測(cè)量的光纖傳感解調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的研究，歸納總結(jié)了各種解調(diào)方式的優(yōu)點(diǎn)及不足。并對(duì)可編程邏輯門(mén)器件FPGA的工作原理和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的討論，設(shè)計(jì)并研制了基于FPGA的多路信號(hào)同步采集系

3、統(tǒng)。該信號(hào)采集系統(tǒng)具有傳輸速度快、緩存空間大、雙向可控等一系列優(yōu)點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，組成了一套內(nèi)部自帶光源，并且集數(shù)據(jù)采集和激光掃描功能于一體的激光波長(zhǎng)查詢(xún)儀解調(diào)系統(tǒng)。
　　最后對(duì)基于FPGA的激光波長(zhǎng)查詢(xún)儀的硬件電路方面和整體性能方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，分別對(duì)光信號(hào)，電信號(hào)的信噪比進(jìn)行了記錄和分析，并利用HCN氣體吸收池和光纖EFPI/FBG傳感器對(duì)該查詢(xún)儀的性能進(jìn)行測(cè)試。在對(duì)硬件電路部分的測(cè)試中，查詢(xún)儀激光掃描驅(qū)動(dòng)信號(hào)的信噪比可高達(dá)37