【正文】 。 研究生求學期間，我還得到了父母、親友和朋友們一如既往的全力支持。回顧完成論文的幾個月，通過王老師的提供資料和耐心講解，使我對整個大學四年所學的知識有了更深刻的認識，在課題研究等專業(yè)方面的能力有了很大的提高，也使我更加了解到所學的專業(yè)知識在實踐應用方面所發(fā)揮的重要作用。本論文最后引入虛擬儀器技術，將信號通過數(shù)據(jù)采集進入計算機，利用計算機強大的數(shù)據(jù)處理能力對信號測量。電路設計采用的“相位鎖定”技術是利用同步相干檢測技術。總 結本文主要討論的是偏移量測量分系統(tǒng)。實驗結果見附錄2。虛擬儀器的優(yōu)點是可以利用前面板記錄實驗數(shù)據(jù)，試驗結果如下圖。、。 DAQ1202/PCI數(shù)據(jù)采集卡連接示意圖 依次打開各硬件設備的電源，待各硬件設備工作穩(wěn)定后，啟動測試軟件。在實驗原理設計和實現(xiàn)的過程中，從理論分析的角度保證了系統(tǒng)能夠實現(xiàn)在一定精度上的自動化測量。 數(shù)據(jù)計算及顯示存儲虛擬儀器框圖程序Waveform Chart 位于控件模板的圖形子模板上，顯示數(shù)據(jù)的方式是用縱坐標表示數(shù)據(jù)值，用橫坐標表示數(shù)據(jù)序號。連續(xù)取16個采樣值進行平均后取平均值，在進行下一步運算。數(shù)據(jù)采集錯誤子VI，可以給出程序出錯的代碼，便于調試。讀取數(shù)據(jù)的為2K個字節(jié)。模擬數(shù)據(jù)輸入子VI，根據(jù)采集卡的配置，進行A/D轉換。用戶配置模塊DAQ1202/PCI帶有數(shù)據(jù)采集配置軟件，用于對數(shù)據(jù)采集卡進行配置。二、框圖程序。單級輸入包括+CH0到+CH7，CH0到CH7共16路有效通道。DAQ1202/PCI數(shù)據(jù)采集卡通過板卡上的跳線JJJ5和J6的不同連接，用戶可以選擇多種工作模式，在我的設計系統(tǒng)中我選擇第二種工作方式， 。當使用外部擴展時，允許使用主連接器上的8位數(shù)據(jù)I/O線實現(xiàn)多路控制，用戶不能在使用。分辨率為12位，片內帶有l(wèi)0V基準電壓、時鐘及三態(tài)輸入緩沖器，比AD574增加了采樣保持電路。所以電路中的反饋電阻要盡量的大一些。圖 前置放大部分電路設計I/V轉換電路時，粗略地計算噪聲是必要的。整個電路具有低噪聲、低漂移、高輸入阻抗的特性。我選用雙向模擬開關CD4016代替模擬乘法器。從理論上講，用一個模擬乘法器和一個積分時間無限長的積分器，可從任意大的噪聲中將微弱信號檢測出來。相關檢測原理：如果發(fā)送信號的重復周期或頻率已知，就可在接收端發(fā)出一重復周期與發(fā)送信號相同的“干凈的”本地參考信號，將本地參考信號與混有噪聲的輸入信號進行相關運算，就能提高電路抗干擾性能。 相關器與濾波電路各種光電器件由于溫度、暗發(fā)射或外加電場的作用，當無外界光信號作用時，在其工作回路中都會有暗電流產生，它是噪聲源之一。常用的弱光信號檢測可以有下列幾種方式，即：鎖相放大器、取樣積分器和光子計數(shù)器[12]。想要測量的信號越微弱，那么噪聲就相對地越大。通常是連不必要的信號（也就是噪聲）也一起被測量了。PSD S599101輸出的是四路電流信號，通過公式（），（）就可計算出相對的位置量x和y的值。PSD可分為一維PSD和二維PSD。即當入射光斑落在器件感光面的不同位置時，PSD將對應輸出不同的電信號。由極為均勻的表面電阻層和對向電極來檢出信號并通過放大和運算而獲得被測位置。⑷ 數(shù)據(jù)采集卡主要核心還是A/D技術：我設計的系統(tǒng)采用DAQ12O2/PCI數(shù)據(jù)采集卡，它是LabVIEW程序的左右手，它具有高級的定時功能，A/D精度達到12位。⑵ 光電探測器的作用是將光能轉換成電能，是整個光電系統(tǒng)的關鍵。利用鎖相放大器將微弱的電流信號從噪聲中提取出來，并轉換到數(shù)據(jù)采集卡可以檢測到的電壓信號。系統(tǒng)中的光學系統(tǒng)用來調節(jié)激光器的光斑之能被光電探測器有效地接受。這種器件和象限光電器件比較，其特點是，它對光斑的形狀無嚴格要求，光敏面上無象限分隔線，對光斑位置可連續(xù)測量[7]。象限式光電器件可用來確定光點在二維平面上的位置坐標。這種器件的特點是，光敏元密集度大，總尺寸小，容易作到各單元多數(shù)一致，便于信號處理。但它的光電特性不如光電二極管好，在較強的光照下，光電流與照度不成線性關系。因此，集電結為反偏置，發(fā)射結為正偏置，集電結為光電結。只是它的集電極電流不只是受基極電路的電流控制，也可以受光的控制。這種管子響應速度特別快，帶寬可達100GHz，足目前響應速度最快的一種光電二極管。這種管子工作電壓很高，約100～200V，接近于反向擊穿電壓。由耗盡層寬度與外加電壓的關系可知，增加反向偏壓會使耗盡層寬度增加，從而結電容要進一步減小，使頻帶寬度變寬。這樣，PN結的內電場就基本上全集中于I層中，從而使PN結雙電層的間距加寬，結電容變小。按結構分，也有同質結與異質結之分。 光電二極管和光電池一樣，其基本結構也是一個PN結。硅單晶光電池短路電流為35～40mA/cm2。硅單晶光電池短路電流為35～40mA/cm2。襯底方面的電極稱為后極或下電極。光電池中最典型的是同質結硅光電池。光敏面作成蛇形，電極作成梳狀是因為這樣即可以保證有較大的受光表面，也可以減小電極之間距離，從而既可減小極間電子渡越時間，也有利于提高靈敏度。光敏電阻的原理是半導體的光電導效應，只有能量（hν）大于材料禁帶寬度（Eg）的光子，才能使材料產生光電導效應。② 光譜響應范圍響應寬，根據(jù)光電導材料的不同，光譜響應范圍可從紫外、可見光、近紅外擴展到遠紅外，尤其是對紅光和紅外輻射有較高的響應度。 半導體光電導器件半導體光電導器件是利用半導體材料的光電導效應制成的光電探測器，所謂光電導效應是表示材料受到光輻射后。在精密測量中，正確使用光電倍增管，應該注意以下幾點：1．陽極電流應不超過1181。③光電子通過電場加速和電子光學系統(tǒng)聚焦入射到第一倍增極上，倍增極將發(fā)射出比入射電子數(shù)目更多的二次電子。半導體光發(fā)射材料的光吸收系數(shù)比金屬要大得多，由于體內自由電子少，散射能量損失小，所以能量損失小，所以他的量子效率比金屬大得多，而光發(fā)射波長延伸至可見光和近紅外波段范圍。金屬對上述條件都不滿足。一般為納秒到幾百微妙。 光子檢測器件應用廣泛，我們通常所說的光電檢測器件就是光子檢器件。用得最多的調節(jié)機構是電磁閥、變阻器等。例如某些測量和分析儀器需要恒定光源，其測量的精度與光源的穩(wěn)定性有關，但光源的穩(wěn)定性易受到電源波動、光源本身老化等因素的影響。測量機構可以是指示儀表、記錄儀表、數(shù)字顯示器、報警器及產品分選裝置等。包含光電傳感器的檢測裝置稱為光電檢測裝置。有時被測對象本身就是輻射能源，例如需要測溫的發(fā)熱體。 光電檢測的原理光電檢測主要由光電傳感器進行測量。目前在國外，先進的測量儀器常常帶有微型計算機。四、檢測數(shù)字化 它具有測量精度高，靈敏度高，測量速度快，指示值的客觀性（不因人或位置而異），易于自動化等優(yōu)點。先進的檢測方法和儀器，應能在零件加工過程中進行主動測量，或在傳送帶上的傳輸過程中進行檢測和發(fā)出信號，這樣既可減少工作人員，又可節(jié)省檢測時間，提高生產率。虛擬儀器通過軟件將通用計算機與儀器硬件結合起來，以透明的方式把計算機資源(如微處理器、內存、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、控制能力結合在一起，并通過應用軟件實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析處理、表達以及圖形化用戶接口。 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實現(xiàn)；檢驗、評價測試系統(tǒng)的軟件功能。有線激光通信就是近二、三十年來迅猛發(fā)展起來的以光導纖維作為傳輸媒質的光纖通信，目前己成為高速有線信息傳輸?shù)墓歉桑す馔ㄐ乓纻鬏斀橘|的不同,又分為四種:光纖通信、大氣通信、空間通信、水下通信。空間光通信終端的數(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，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絡。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絡提供更高帶寬的數(shù)據(jù)、視頻及話音轉播等多媒體服務。所以，提高計算機軟件編程效率也就成了一個非常現(xiàn)實的問題。 光電傳感器非常廣泛的應用在激光通信中，它是一類把光輻射信號轉變?yōu)殡娦盘柕钠骷?其工作原理是基于光輻射與物質的相互作用所產生的光電效應。激光通信技術是當今世界發(fā)展速度最快、覆蓋范圍最廣、滲透性最強、應用最廣泛的一個高新技術領域，同時也是推動全球信息通信業(yè)發(fā)展的主要驅動力量，信息通信技術在經濟、社會各個領域的廣泛應用，不僅能夠減少經濟活動的交易費用，大大降低社會運行成本，而且能夠促進知識的傳播和信息的共享，對于一個國家國民整體素質的提高和經濟社會的長遠發(fā)展也將產生重大的意義。因為，我們是利用計算機技術來實現(xiàn)和擴展傳統(tǒng)儀器的功能。光通信作為星際間長距離、干線通信