【正文】
摘 要本文介紹光電檢測器件以及光電傳感器在光通信中的應(yīng)用的一個實驗基與PSD的位置測量系統(tǒng)。激光通信技術(shù)是當(dāng)今世界發(fā)展速度最快、覆蓋范圍最廣、滲透性最強(qiáng)、應(yīng)用最廣泛的一個高新技術(shù)領(lǐng)域,同時也是推動全球信息通信業(yè)發(fā)展的主要驅(qū)動力量,信息通信技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、社會各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,不僅能夠減少經(jīng)濟(jì)活動的交易費用,大大降低社會運行成本,而且能夠促進(jìn)知識的傳播和信息的共享,對于一個國家國民整體素質(zhì)的提高和經(jīng)濟(jì)社會的長遠(yuǎn)發(fā)展也將產(chǎn)生重大的意義。 光電傳感器非常廣泛的應(yīng)用在激光通信中,它是一類把光輻射信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕钠骷?其工作原理是基于光輻射與物質(zhì)的相互作用所產(chǎn)生的光電效應(yīng)。虛擬儀器是現(xiàn)代檢測儀器的發(fā)展方向。軟件就是儀器,這是虛擬儀器的基本思想。因為,我們是利用計算機(jī)技術(shù)來實現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。所以,提高計算機(jī)軟件編程效率也就成了一個非?,F(xiàn)實的問題。關(guān)鍵詞:激光通信 光電傳感器 虛擬儀器1ABSTRACTThis text introduces an experiment that the photoelectricity measures the device and application in the photomunication of photoelectric transducer The position measuring systems of base and PSD.The laser munication technology is the most development speed quickest, the cover scope broadest, the permeability is strongest, applies in a most widespread hightech area, simultaneously also is impels the global information correspondence industry development the main actuation strength, the information munication in the economical, the social each domain widespread application, not only can reduce the economic activity the transaction expense, greatly reduces the social movement cost, moreover can promote the knowledge dissemination and information sharing, also will have the significant significance regarding a national national overall quality enhancement and the economic society long term development. photosensor is widespread used in the laser munication wid, it is a kind of transforms that he ray radiation signal into the electrical signal ponent, its principle of work is the photoelectric effect which produces based on the ray radiation and the material mutual function. The labview is the modern instrumentation development direction. Software is an instrument, this is the labview instrument basic thought. we are realize and the expansion tradition instrument function using the puter technology. Therefore, enhanced the puter software programming efficiency also to bee an extremely realistic question. Key word: Laser munication, electrooptical sensor, labview目 錄第一章 緒 論 1 1 2第二章 光電檢測的重要性及原理 3 光電檢測的重要性 3 光電檢測的原理 3第三章 光電檢測器件 6 真空光電檢測器件 6 半導(dǎo)體光電導(dǎo)器件 8(光伏器件) 8第四章 光電傳感器在光通信中的應(yīng)用 12 12 虛擬儀器VI測試系統(tǒng)的構(gòu)成框圖 13 14 23第五章 實驗及分析 30 30 32總 結(jié) 34致 謝 35參考文獻(xiàn) 36III第一章 緒 論光通信是現(xiàn)代光學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的綜合應(yīng)用技術(shù),它在70年代初期獲得了迅速發(fā)展,而在近十年取得的進(jìn)展是十分驚人的,現(xiàn)今已成為現(xiàn)代通信的主要傳輸手段。光通信為建立全天候、高機(jī)動性、高靈活性、穩(wěn)定可靠工作的信息平臺開辟了廣闊前景。光通信作為星際間長距離、干線通信有明顯優(yōu)勢。在終端分布密度很低的地方和對于移動終端,空間光通信將比陸地網(wǎng)絡(luò)提供更高帶寬的數(shù)據(jù)、視頻及話音轉(zhuǎn)播等多媒體服務(wù)。衛(wèi)星之間、衛(wèi)星對地的激光通信技術(shù)已成為下一代光通信的發(fā)展方向之一。世界主要技術(shù)強(qiáng)國為了爭奪空間光通信這一領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢,已經(jīng)投入了大量的人力物力,并取得了較大進(jìn)展。隨著光器件的不斷發(fā)展,空間光通信已進(jìn)入系統(tǒng)研究階段??臻g光通信終端的數(shù)據(jù)率不斷提高,而體積、重量、功耗不斷下降,特別是未來采用WDM 和光波長路由等技術(shù),有可能在衛(wèi)星之間和衛(wèi)星與地面之間建成一個全光網(wǎng)絡(luò)。人類很早就開始光通信的研究,在一百多年前貝爾就獲得了光通信的專利,但直至上世紀(jì)50年代這種研究仍處于概念階段。1960年休斯公司研制成第一支激光器,為光通信提供了一種理想的光源,由于激光器的光亮度高、方向性強(qiáng)、單色性和相干性好,因而傳輸距離遠(yuǎn),且易于調(diào)制和接收,是一種優(yōu)異的信息載體,因此激光通信得到了較快的發(fā)展,使光通信開始變得實際可行,并立即轉(zhuǎn)入應(yīng)用研究,建立了第一條大氣光通信系統(tǒng)。激光通信是利用激光光束作為信息載體來傳遞信息的一種通信方式,和傳統(tǒng)的電通信一樣激光通信可分為有線激光通信和無線激光通信兩種形式。有線激光通信就是近二、三十年來迅猛發(fā)展起來的以光導(dǎo)纖維作為傳輸媒質(zhì)的光纖通信,目前己成為高速有線信息傳輸?shù)墓歉?,激光通信依傳輸介質(zhì)的不同,又分為四種:光纖通信、大氣通信、空間通信、水下通信。其中大氣通信是以大氣作為傳輸介質(zhì)的通信,是激光出現(xiàn)后最先研制的一種通信方式;光纖通信則是利用光纖傳輸光信號的通信方29式。盡管70年代低損耗光纖和室溫連續(xù)工作半導(dǎo)體激光器的研制成功,使激光通信的研究重點轉(zhuǎn)到光纖通信上,但是由于大氣激光通信相對于無線電、微波通信具有其獨特的優(yōu)點,各軍事大國對大氣通信仍有濃厚的興趣,投入了大量的人力、財力、物力進(jìn)行研究,研制出不少激光通信產(chǎn)品,為大氣通信的應(yīng)用拓寬了道路。 虛擬儀器(Virtual Instruments,VI)的概念,是隨著自動測試技術(shù)(ATS,Automatic Test System)的發(fā)展而提出的。 本文研究的目的是通過模擬實驗來驗證PSD的特性;檢驗系統(tǒng)的測試功能是否能夠?qū)崿F(xiàn);檢驗、評價測試系統(tǒng)的軟件功能。從功能上講,虛擬儀器將傳統(tǒng)儀器的功能劃分為一些通用模塊,并由以下三個主要部分組成: 輸入——進(jìn)行信號調(diào)理并將輸入的被測模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號以便于處理。輸出——將量化的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號并進(jìn)行必要的信號調(diào)理。數(shù)據(jù)處理——通常利用一個微處理器或數(shù)字信號處理器(DSP),使儀器按測試要求完成各種處理功能[1]。虛擬儀器通過軟件將通用計算機(jī)與儀器硬件結(jié)合起來,以透明的方式把計算機(jī)資源(如微處理器、內(nèi)存、顯示器等)和儀器硬件(如A/D、D/A、數(shù)字I/O、定時器、信號處理等)的測量、控制能力結(jié)合在一起,并通過應(yīng)用軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析處理、表達(dá)以及圖形化用戶接口。應(yīng)用程序還將儀器硬件(如GPIB、VXI、RS23DAQ板)和可復(fù)用原碼庫函數(shù)等軟件結(jié)合在一起,實現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時與觸發(fā),從而最終形成一臺與傳統(tǒng)儀器在功能和操作方式上相同的儀器。[2]。第二章 光電檢測的重要性及原理 光電檢測的重要性 一、檢測自動化 隨著生產(chǎn)的發(fā)展,用于檢測的時間和人力將占相當(dāng)大的比重,因此為了進(jìn)一步提高生產(chǎn)率和自動化程度,要求檢測必須自動化。先進(jìn)的檢測方法和儀器,應(yīng)能在零件加工過程中進(jìn)行主動測量,或在傳送帶上的傳輸過程中進(jìn)行檢測和發(fā)出信號,這樣既可減少工作人員,又可節(jié)省檢測時間,提高生產(chǎn)率。二、測量無接觸化