基于FPGA马赫-泽德干涉仪的光谱数据采集系统

针对马赫-泽德(M-Z)干涉仪中干涉条纹采集和处理的要求,为了使其具有高速实时光谱数据处理能力,设计了一种通过FPGA硬件编程实现干涉条纹采集处理的方法。系统由CMOS探测器采集马赫-泽德干涉仪获取的干涉图像,再将干涉图像中的灰度信息输入到FPGA芯片中,通过去噪、切趾、快速傅里叶变换、标定等求解入射激光的光谱特征。系统通过切趾加窗等处理,采用基2的快速傅里叶变换及标准波长对比的方法进行标定。在FPGA软件环境中仿真后,时序正确。硬件调试采用中心波长为580 nm,690 nm,870 nm三种激光器,由马赫-泽德干涉仪及FPGA组成的系统进行分析,实验结果与GSI8013NIR型近红外光纤光谱仪进行对比,误差小于1 nm,满足设计要求。

氧化锆单晶光纤拉制系统电机控制系统的设计

高温单晶光纤是制作光纤高温传感头的理想材料,于是我们在LHPG法的基础上设计出了环形聚焦激光加热系统,在此主要介绍该系统中电机控制系统的设计。系统以AT89S52单片机为核心构成步进电机数控系统,选用步进电机作为驱动元件,电机输出轴经过联轴器连接滚珠丝杆可控制工作平台在直线导轨的支撑下以给定的速度和行程做平稳的直线运动,振动较小。该系统利用单片机的定时中断系统可以严格控制步进电机的转速和步数,进而可以控制工作平台直线运动的速度和行程,最终可以控制氧化锆单晶光纤的直径和拉制的长度。