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正文摘录:

2007年第2期总第241白光干涉仪发射一接收机设计杨艳芳，孙昱星，王立东，孙长森(大连理工大学物理与光电【j程学院辽宁大连116024)型元器摘要：详细阐述了白光干涉仪的设计过程，该设计主要包括驱动电路、光电，V转换以及电压放大3个模块。根据白光干涉的要求，其发射接收机采用直流驱动，探测器高频响应的工作A-式。但光源驱动电路的稳定性和光电探测器与放大器的连接对设计结果都会有影响。测试结果表明：选择I。M317作稳压器，PIN光电二极管作探测器，采用，V光电转换连接光电探测器与放大器的方式，可以满足设计要求。该干涉仪稳定性好，噪声低，可以很好地应用于白光干涉测量。关键词：白光干涉；发射机；直；K-~g-动；接收机；高频响应中图分类号：TH744.3文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)02(培3一03DesignofTransmitter—receiverofWhiteLightFiberOpticInterferometerYANGYanfang.SUNYuxing，WANGI。idong·SUNChangsen(DalianU『】iversityofTeclmology.Dalian.1[602t·(：hina)Abstract：Thewhitehghtfiberopticinterferometerisdesigned.Itincludesdrivingelectrocircuil，pbotoelectricitY』一VtransformationandvohageatI~plifier.Tomeetthedemandofwhitelightinterference，thetransnntter一。ece。Ve。adoptsth。d’reelcurrentderivingandthephotodctectorrespondinghighfrequency.Butthestabilityofthedrivingelectrocircuhandtheconnectivemodebctweenphotodetectorandamplifieraffectthedesignresults.ItisshownthatctloosingI—M3l7tobetheman0stat，thePINdiodestobethephotodetector，andther—Vtransformationtobetheconnectivemode，thed。。‘gnmgindexcanbefuKilled.ThisinterfcroTneterisstableandthenoiseissmallandcanbeusedforwhitelightinterfere~1cciueasurenleDt·Keywords：whitelightinterreFence；transmitter：directcurrentdrive；receiver；highfrequencyresponsel引言白光干涉系统叮以用来测量压力、厚度、温度、位置等，具有分辨率高、抗f扰能力强、精度高、操作方便等优点，近年来得到了广泛的研究和应用。’…。白光干涉测量最常用的低相干宽谱光源有半导体发光二极管(LED)和超高亮度发光二极管(SI。ED)，其中SI。ED输出功率大，对温度和驱动电流非常敏感，需加恒温恒流控制。而I.ED的输出功率小，对温度没有严格的要求。以LED为光源的白光十涉仪发射一接收机的关键设计·山I.ED驱动电路的稳定忭和光电探测器的高频响应决定。I，ED的驱动方式有静态驱动(直流驱动)和动态驱动，应根据实际需要合理选择。本没计采用直流驱动·避免I.ED正向电压的改变iⅢ引起电流变动，使I.ED的输出稳定。直流驱动的关键住于保持驱动电流的稳定。光电探测器是整个设计[1l重要的一部分.他既是后续电子榆洲系统的前端设备，义是前级光学系统的光信息输出和转换设备.直接涉及剑整个系统的光信息检测的性能”j。目的，光电探测器的种类很多，有雪崩光电_二极管(APD)和光电倍增管，普通的光敏二极管，PIN光电二极管等，其性收稿日期：2006—0707基金项目：国家自然科学基金项目(3【)470416能各不相M，需根据要求合理选择。白光干涉接收机要求所选光电探测器具有良好的频率特性以及线性特性，频率响位不仅与探测器本身有火，还与负载电阻有关，凶此探测器和负载电阻的合理选择足实现高频响应的关键。本文详细阐明了白光1：涉仪发射和接收机没计过程，特别足以卜两个关键设计。选择【f1心波长为l310hill的发)g55极管作为光源，I.ED发射电路采用直流驱动。选择PIN光电二极管作为光电探测器，ICI。7650斩波¨稳零集成运算放大器用作}；}l抗变换器.不仪使PIN光电二极管工作在短路状态，而且实现_『』V转换。该白光十涉仪具有稳定性好、噪声低、光电流I—J-凋、寿命长等特点。2电路设计2.1发射部分2.1.1发射电路的设计发射电路即I.ED驱动电路，稳压电源提供十5V电压，其电路图如l所尔，主要由j端可凋集成稳压器I.M317、’限流电阻R、电他器、I.ED、串连电阻R，和R，组成。2.1.2I.ED的选择选用中。0波长为l31011Ill的发光二}及管作为白光千涉仪的光源，谱宽约40nlil，相干长度约43弘n·。他的工作电流为100mA。出纤光功率】00pw以上，寿命大于10000h，带有标准活动光纤连接器?33