基于面陣CCD的光纖輸出光束特征檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技的發(fā)展，光纖傳感技術(shù)以其靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、適應(yīng)性好等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于軍事、航空、能源環(huán)保等領(lǐng)域?？梢姽獠ǘ巫鳛楣鈱W(xué)研究中非常重要的波段，其波段內(nèi)光纖輸出的光束特征是研究光纖傳感的重要參考因素。傳統(tǒng)檢測光纖輸出的方法有利用光電探測器、光譜儀、光功率計(jì)等，但這些方法或者精確度不高、或者不能直觀觀測到光纖輸出的光束特征情況。因此，開發(fā)一種響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性高、實(shí)驗(yàn)結(jié)果直觀的光纖輸出光束特征檢測系統(tǒng)具有十分重要的意義。
　

2、　本課題設(shè)計(jì)了一種基于CCD圖像傳感器的檢測系統(tǒng)，對光纖輸出光束特性進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測，通過FPGA驅(qū)動(dòng)面陣CCD實(shí)現(xiàn)對光纖輸出光束的光強(qiáng)分布特征進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并將數(shù)據(jù)通過TCP/IP接口發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行處理，在上位機(jī)中進(jìn)行可視化處理并得到光束特征參數(shù)同時(shí)建立光場分布的三維模型。論文的主要內(nèi)容有：
　　首先，根據(jù)光束檢測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀，針對光纖輸出的光束特征，提出了采用面陣CCD對光束特征進(jìn)行在線實(shí)時(shí)獲取的方案；
　　其次，對

3、系統(tǒng)的開發(fā)平臺以及各模塊的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)的說明，并對系統(tǒng)硬件電路方案進(jìn)行了論證和設(shè)計(jì)；
　　再次，分別從時(shí)序的設(shè)計(jì)、信號的流向、數(shù)據(jù)的處理、模塊間的協(xié)同工作等方面進(jìn)行了FPGA的Verilog HDL程序設(shè)計(jì)，并在Modelsim環(huán)境下對設(shè)計(jì)的各個(gè)功能單元進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；
　　最后，設(shè)計(jì)并完成整個(gè)硬件系統(tǒng)的電路實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。對CCD成像質(zhì)量、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)确矫骈_展了驗(yàn)證與優(yōu)化設(shè)計(jì)，并將采集的光纖輸出圖