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海洋光学

  • 光时域反射仪的激光驱动电源设计与光电探测实现

    随着光通信的蓬勃发展,光纤通信技术广泛应用于电信、电力、广播等领域,对整个信息产业产生了深远影响,光纤已成为当前最有前景的传输媒介。与此同时,光纤測试技术在光纤生产、现场铺设与后期维护等工程领域中得到广泛应用。光时域反射仪(Optical Time Domain Reflectometer),又称背向散射仪,是一种用于表征光纤链路物理特性的精密光学测试仪器,主要用于测试光纤链路长度,精确定位断点事件,计算光纤损耗,并提供与长度有关的衰减细节。光纤链路中待测光纤的测量长度范围和测量精度,取决于OTDR的激光出纤功率和光脉宽。因此,需要设计合适的激光脉冲驱动电源及配套的控制和探测系统,研究激光出纤功率和脉宽对测量长度和测量精度的影响,从而获得能满足不同光纤链路测量需求的OTDR系统解决方案。文章在具体描述了光时域反射仪的工作机理以及影响其主要性能的关键参数的基础上,提出以设计能提供大功率、窄脉冲电流信号的激光驱动电源作为提高OTDR性能的主要手段。在掌握半导体激光驱动原理的基础上,经过细致地比较与方案论证提出以 MOSFET作为激光脉冲驱动电源的开关器件,以能量储存法作为窄脉冲产生机制的脉冲电源设计方案,设计实现基于FPGA的触发脉冲信号,并通过 Multisim对系统硬件电路仿真优化,实现激光脉冲驱动大功率、窄脉宽输出。以雪崩二极管作为光电探测系统关键响应转换器件验证驱动电源性能,并完成光纤测距。最终成功研制出一套基于纳秒脉冲激光和对应光电探测系统的OTDR系统,并进行了实际测试测试和研究结果显示:所研制的脉冲激光电源能输出的最小脉宽为33n,最小输出峰值电流为1A,且峰值电流及频率大小可调。大电流窄脉宽驱动电源信号输出可极大地增强光时域反射仪的动态范围以及分辨率,探测器分时调控测量技术可以极大地提高系统的测量精度和信噪比。

    标签: 激光 驱动 电源 光电探测

    上传时间: 2022-03-11

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  • 虚拟现实技术的国内外研究现状与发展-许微

    虚拟现实技术的国内外研究现状与发展-许微虚拟现实技术的国内外研究现状与发展 许 微 (中国地质大学(武汉) 信息工程学院 ,湖北 武汉 430074) 摘 要 :虚拟现实技术是一门新兴边缘的技术 ,研究内容涉及多个领域 ,应用十分广泛 ,被公认为是 21 世纪重要的发 展学科以及影响人们生活的重要技术之一。从虚拟现实的概念出发 ,对虚拟现实技术的国内外研究现状进行了充分论述 , 并展望了虚拟现实的发展趋势。 关键词 :虚拟现实 ;研究现况 ;发展趋势 中图分类号 : F061. 3 文献标识码 :A 文章编号 :167223198 (2009) 0220279202 1 虚拟现实 虚拟现实(Virtual Reality ,简称 VR) ,又译为临境 , 灵 境等。从应用上看它是一种综合计算机图形技术、多媒体 技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术 等多种科学技术综合发展起来的计算机领域的最新技术 , 也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。 这种计算机领域最新技术的特点在于以模仿的方式为用户 创造一种虚拟的环境 ,通过视、听、触等感知行为使得用户 产生一种沉浸于虚拟环境的感觉 ,并与虚拟环境相互作用 从而引起虚拟环境的实时变化。现在与虚拟现实有关的内 容已经扩大到与之相关的许多方面 ,如“人工现实”(Artifi2 cial Reality) 、“遥在”( Telepresence) 、“虚拟环境”( Virtual Environment) “、赛博空间”(Cyberspace) 等等。 2 国外虚拟现实技术研究现状 计算机的发展提供了一种计算工具和分析工具 ,并因 此导致了许多解决问题的新方法的产生。虚拟现实技术的 产生与发展也同样如此 ,概括的国内外虚拟现实技术 ,它主 要涉及到三个研究领域 :通过计算图形方式建立实时的三 维视觉效果 ;建立对虚拟世界的观察界面 ;使用虚拟现实技 术加强诸如科学计算技术等方面的应用。 2. 1 VR 技术在美国的研究现状 美国是虚拟现实技术研究的发源地 ,虚拟现实技术可 以追溯到上世纪 40 年代。最初的研究应用主要集中在美 国军方对飞行驾驶员与宇航员的模拟训练。然而 , 随着冷 战后美国军费的削减 ,这些技术逐步转为民用. 目前美国在 该领域的基础研究主要集中在感知、用户界面、后台软件和 硬件四个方面。 上世纪 80 年代 ,美国宇航局 (NASA) 及美国国防部组 织了一系列有关虚拟现实技术的研究 ,并取得了令人瞩目 的研究成果 ,美国宇航局 Ames 实验室致力于一个叫“虚拟 行星探索”(VPE) 的实验计划。现 NASA 已经建立了航空、

    标签: 虚拟现实

    上传时间: 2022-03-17

    上传用户:得之我幸78

  • 图示化Saber仿真软件详解

    saber仿真软件是美国Synopsys公司的一款EDA软件,被誉为全球最先进的系统仿真软件,是唯一的多技术、多领域的系统仿真产品,现已成为混合信号、混合技术设计和验证工具的业界标准,可用于电子、电力电子、机电一体化、机械、光电、光学、控制等不同类型系统构成的混合系统仿真,为复杂的混合信号设计与验证提供了一个功能强大的混合信号仿真器,兼容模拟、数字、控制量的混合仿真,可以解决从系统开发到详细设计验证等一系列问题。Saber仿真软件从2004年进入中国,迄今已有12年历史,但遗憾的是,至今任然没有一本比较系统全面讲解Saber仿真软件的书籍,最权威的是网上流传的04版Synopsys公司的培训教程,此外就是各个论坛上零星的技术贴,这给使用者尤其是初学者带来许多困惑和不便,经常在论坛或讨论群中有使用者在问,这个参数适什么含义,如何设置,仿真出现这样的错误信息是什么问题造成的。虽然有时会有高手解答,但更多时候得不到答案。笔者在初学saber仿真软件时也和许多初学者一样深感困惑和痛苦,所以当感觉对该软件基本入门后,便想到与广大的电源工程师和初学者分享学习心得和体会,使初学者能尽快入门,对初级使用者能进一步提高软件的使用水平。

    标签: 图示 saber 仿真 软件

    上传时间: 2022-03-29

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  • 脉搏血氧仪传感器芯片MAX30100

    脉搏血氧仪传感器芯片MAX30100MAX30100为集成脉搏血氧仪传感器方案,集成两个LED、一个光电检测器、优化的光学元件以及低噪声模拟信号处理,以检测脉搏血氧信号,也提供心率信号。体温传感器通常为电阻温度检测器(RTD),需要模拟信号链路进行激励和放大。信号链可以是外部模拟信号链;如果微控制器包含高精度模拟电路,例如MAX32600医疗微控制器,也可直接连接到微控制器

    标签: 传感器

    上传时间: 2022-03-29

    上传用户:默默

  • 机器视觉硬件选型基础

    1机器视觉基础知识1.1机器视觉概述1.2相机(camera)1.3镜头(lens)14图像采集卡(frame grabber)15光源(ⅲ urination)1.6祝觉开发软件(vision SDK)1.7智能相机(smart camera)2典型案例31定位&引导(Locate&Guide)32几何尺寸测量(Gauging33缺陷检测(Flaw Inspection)34光学字符检测识别(CV/OCR)

    标签: 机器视觉

    上传时间: 2022-04-02

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  • 无线光电鼠标传感器 MX8650A 资料

    是一种高性能、低功耗、低成本的CMOS工艺的光学鼠标与DSP集成芯片,主要适用于无线鼠标。

    标签: mx8650a 无线鼠标 传感器

    上传时间: 2022-04-11

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  • 光纤通信系统 - 李国瑞

    内容简介本书系统地介绍了光纤的传输理论;半导体激光器的工作原理、性质、光源的查接调制和间接调制;光接收机的组成、噪声的分析和接收机灵敏度的计算;光纤通信系统的组成、性能指标及其分配以及系统的总体设计;还介绍了20世纪90年代以后发展起来的光纤通信新技术和新型系统,如掺铒光纤放大器、密集波分复用系统、全光通信网、色散补偿技术以及非线性光学效应等。本书力求理论上的系统性、技术上的时新性和应用上的实用性。本书可作为通信类专业大学本科生或形容生的教材,也可作为相关科技工作者的参考用书目  录绪论第1章 光纤的传输理论1.1 光纤的基本性质1.2 介质平板波导1.3 阶跃折射率光纤的模式理论1.4 渐变折射率光纤的近似分析1.5 单模光纤第2章 光源和光调制2.1 激光原理的基础知识2.2 半导体激光器和发光二极管2.3 半导体激光器的模式性质2.4 半导体激光器的瞬态性质2.5 半导体激光器的自脉动现象2.6 半导体激光器的直接调制和光发射机2.7 光源的间接调制第3章 光接收机第4章 光纤通信系统和通信网第5章 光纤通信新技术

    标签: 光纤通信

    上传时间: 2022-04-13

    上传用户:XuVshu

  • OV7670摄像头程序源码(免费提供)

    OV7670摄像头程序OV7670是一个种图象传感器,操作温度是-30℃-70℃,模拟电压是2.5-3.0V,感光阵列是640*480,功耗是工作时60mW/15fpsVGAYUV;休眠时小于20uA。OV7670,图像传感器,体积小,工作电压低,提供单片VGA摄像头和影像处理器的所有功能。通过SCCB总线控制,可以输入整帧、子采样、取窗口等方式的各种分辨率8位影像数据。该产品VGA图像最高达到30帧/秒。用户可以完全控制图像质量、数据格式和传输方式。所有图像处理功能过程包括伽玛曲线、白平衡、饱和度、色度等都可以通过SCCB接口编程。OmmiVision图像传感器应用独有的传感器技术,通过减少或消除光学或电子缺陷如固定图案噪声、托尾、浮散等,提高图像质量,得到清晰的稳定的彩色图像。1、高灵敏度适合低照度应用2、低电压适合嵌入式应用3、标准的SCCB接口,兼容IIC接口4、支持VGA,CIF,和从CIF到40*30的各种尺寸5、VarioPixel 子采样方式6、自动影响控制功能包括:自动曝光控制、自动增益控制、自动白平衡,自动消除灯光条纹、自动黑电平校准。图像质量控制包括色饱和度、色相、伽玛、锐度和ANTI_BLOOM7、ISP具有消除噪音和坏点补偿功能8、支持闪光灯、LED灯和氙灯9、支持图像缩放10、镜头失光补偿11、50/60Hz自动检测12、饱和度自动调节(UV调整)13、边缘增强自动调节14、降噪自动调节

    标签: ov7670 摄像头

    上传时间: 2022-04-19

    上传用户:fliang

  • 基于CPLD与MCU的激光雷达系统控制及信号处理电路研制

    作为一种全新的探测技术,激光雷达已广泛应用于大气、陆地、海洋探测、空中交会对接、侦察成像、化学试剂探测等领域。与传统雷达技术相比,激光雷达是一种通过发射特定波长的激光,处理并分析回波信号,实现目标探测的技术,具有高测量精度、精细的时间和空间分辨率,以及极大的探测距离等优点,目前已成为一种重要的探测手段。激光雷达探测系统需采用硬件电路实现系统的控制以及回波信号的处理、分析,从而实现目标距离、速度、姿态等参数的测量,因此研制高速、高精度、性能稳定、性价比高、保密性强的处理电路,对提升激光雷达探测系统的整体性能有着十分重要的意义。  激光雷达系统控制及信号处理电路有多种实现方案,传统的MCU实现方案较为普遍,但受线程的带宽限制,且难以提高系统的精度与复杂性;采用 FPGA、ARM或DSP实现信号处理架构,一定程度上提高了系统的带宽与复杂度,但成本较高,功耗较大,且开发周期较长。针对目前激光目标探测系统中,对系统控制复杂度,信号处理实时性,整体性能与功耗等要求,论文提出了一种基于 CPLD与MCU架构的电路改进方案。该方案采用高速并行的现场可编程PLD器件,完成相关电路的控制与回波信号的实时处理、分析;同时选用线程处理优势较强的MCU,实现相关信号的控制与高速串口的收发,完成PC软件终端的通信。  本文结合所提出的基于 CPLD与 MCU架构的硬件电路设计方案,选用了Altera的MAX II CPLD器件EPM240T100C5N,以及宏晶科技公司的增强型单片机STC12LE5A60S2,实现了激光雷达系统控制及信号处理等功能。文中详细介绍了实验系统的设备资源与硬件电路的模块化设计,完成了相关外设的驱动控制,并采用 CPLD与 MCU完成了回波信号的采集、处理与分析,最终通过与所设计PC软件终端的通信,实现与硬件电路板的实时数据上传。  目前板卡在100MHz主频下工作,可完成10kHz激光器的触发,并行实现回波信号的实时处理与分析,以及921600波特率下的高速串口通信。结合激光雷达实验系统,多次进行硬件电路的测试与实验,表明本文设计的激光雷达系统控制及信号处理硬件电路功能正常,性能稳定,且功耗低,保密性强,符合设计的需求,实验证明本文所提出方案的具有一定的可...

    标签: cpld mcu 激光雷达

    上传时间: 2022-05-28

    上传用户:xsr1983

  • EtherCAT网络及其伺服运动控制系统研究

    随着微电子技术和电力电子技术的发展,伺服运动控制系统已经从模拟控制发展到全数字控制,其性能不断提高,在工业机器人、数控机床等设备中获得了广泛应用.基于现场总线网络的伺服运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为伺服运动控制系统的发展趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网技术在数据链路层采用了实时调度的软件核,并提供了过程数据传输的独立通道,提高了系统的实时性:该网络还具有灵活的拓扑结构,简单的系统配置,较低的构建成本等特点,适合应用于运动控制领域。目前,该网络受到了运动控制开发商的广泛关注。本文以海洋研究领域的造波机系统开发为背景,利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335开发了EtherCAT从站设备,构建了一主一从的EtherCAT网络结构实现了伺服系统精确的位置控制。论文首先对伺服运动控制系统的概念、特点进行了介绍,对其各个组成部分进行了详细分析,并结合实践经验给出了自己的观点,就目前广泛应用于网络运动控制中的两种总线网络进行了介绍。其次,详细分析了EtherCAT网络的原理、技术特点及主从站关键技术。结合本文的系统设计,介绍了1公司最新推出的用于1业控制的DSP片-TMS320F28335,分析了系统设计中用到的几个运动控制模块与通讯模块,并给出了相应寄存器配置。最后在对EtherCAT网络和DSP芯片TMS320F28335研究基础上,开发了EtherCAT从站设备,避免了造波机系统中脉冲+方向位置控制方式长线传输的缺点,给出了开发系统的总体框架及主从站实现的关键细节,并给出了相应的实验结论。本设计充分发挥了EtherCAT工业以太网络实时数据传输的功能和TMS320F28335 DSP芯片运动控制功能,实现了运动系统高精度的位置控制。

    标签: ethercat 伺服运动控制系统

    上传时间: 2022-06-01

    上传用户:aben