JGX-14型多通道激光信号源研制成功

JGX—14型多通道激光信号源是多脉冲激光器和高速全息照相机的一种控翩仪器。该项成果是电子工程系根据精仪系设计的“电光分幅式高速全息照相机”提出的要求并参考了美国APOLLO激光公司,22HD型双脉冲系统全息照相机和22HT型三脉冲系统全息     

BD2/GPS高精度同步时钟装置的设计与应用

针对CCD(Charge Coupled Device)相机在探测脉冲激光光斑过程中曝光时刻与脉冲激光同步的问题, 提出一种利用超前预测方式同步触发CCD相机抓拍光斑图像的高精度时钟源设计方案。该装置主要采用北斗2导航系统(BD2： BeiDou2 navigation satellite system)/全球定位系统(GPS： Global Positioning System), 双模接收单元提供的协调世界时(UTC： Universal Time Coordinated）时间以及高精度秒脉冲（PPS： One-Pulse Per -Second）时间基准作为同步时钟装置的基准源, 并结合现场可编程门阵列(FPGA： Field Programmable Gate Array)高速时序计算与微控制单元接口技术, 保证CCD相机同步抓拍时间, 从而完成高精度的同步触发。实验表明, 该装置可以提供微秒级时间同步精度和标准授时信息, 有效地缩短了CCD相机曝光时间, 得到完整清晰的高信噪比脉冲激光光斑图像。     

一种精密信号源的设计与实现

为了解决浮标系统各种仪器在研发、调试过程中的信号模拟复杂的问题,设计了一种便捷的、多功能的精密信号源发生器。采用AT89C52单片机作为主控芯片来产生脉冲信号和串行数据信号;利用Ref195芯片组成电流源电路,产生4~20mA精密电流和0~5V电压基准信号。能够很好地解决风速、风向、波浪、气压、水温、气温、仓温、方位、流速、流向等传感器的输入信号的模拟。该信号源具有功能齐全、操作简便、精度高、接口简单、整体体积小巧等特点。在实际应用中,可以极大地缩短研发周期、降低成本。     

全球定位系统在频率及其稳定度测量中的应用

在测量信号源的频率及其稳定度时，以前普遍采用稳定度很高的晶振作为基准进行测量，但是测量精度不够理想，而其他的改善办法又使得费用过高。鉴于此，文中提出了一种新的方法，该方法以全球定位系统（GPS）的秒脉冲作为基准，利用高密度可编程逻辑器件（HDPLD）设计相应的电路，再用示波器进行观察测量。全球定位系统中采用了精度高、稳定性好的原子钏作为时间基准，而且它的接收设备价格便宜，因此，用这种方法开发的系统经济实用。实验结果证明，该方法可以使测量结果得到较大的改善。     

相控线阵声波测井辐射器驱动信号源的设计与测试

介绍了相控线阵声波测井辐射器的工作原理,根据辐射器各个阵元的性能参数设计了两种供实验使用的激励信号源,即5通道Burst信号源和4通道脉冲信号源。Burst信号源输出电压峰值连续可调(6~30 V),相邻通道之间的延迟时间可调(0~22μs),步长为1μs,输出频率可根据换能器的频带在10~250 kHz选择。脉冲信号源输出电压幅度连续可调(50~150 V),延迟时间为0~7μs可调,步长为0.25μs,脉冲宽度为1~4μs。利用这两种信号源可以对相控线阵声波辐射器进行相位和幅度加权控制。在实验室内对这两种信号源进行了性能测试,结果表明,两个信号源均能满足实验要求。     

相控线阵声波测井辐射器驱动信号源的设计与测试

介绍了相控线阵声波测井辐射器的工作原理，根据辐射器各个阵元的性能参数设计了两种供实验使用的激励信号源，即5通道Burst信号源和4通道脉冲信号源。Burst信号源输出电压峰值连续可调（6～30V），相邻通道之间的延迟时间可调（0～22μs），步长为1μs，输出频率可根据换能器的频带在10-250kHz选择。脉冲信号源输出电压幅度连续可调（50～150V），延迟时间为0～7vs可调，步长为0.25μs,脉冲宽度为1～4μs。利用这两种信号源可以对相控线阵声波辐射器进行相位和幅度加权控制。在实验室内对这两种信号源进行了性能测试，结果表明，两个信号源均能满足实验要求。     

测量飞秒光参量产生器输出光脉冲脉宽的自相关仪的设计

设计出一台只用一块非线性晶体就能够测量宽波长范围的飞秒激光脉冲脉宽的单次脉冲自相关仪,适用于测量由光参量产生获得的可调谐飞秒激光脉冲的脉宽.     

DDS技术在高频电磁法仪器信号源中的应用

分析了锁相环技术与直接数字频率合成技术的工作原理，提出了结合两种技术设计高频电磁法仪器信号源的方法。克服了以往单纯采用锁相环技术设计信号源时跳频时间长、频率准确度低的弱点，测试结果显示，该方法设计的信号源频率准确度高，到小数点后两位，输出交、直流电压衰减小，达到信号源设计要求。     

基于ARM7的电离层测高仪射频信号源的设计与实现

指出了电离层测高仪中射频信号源模块的主要功能是产生用于发射的射频编码调制脉冲信号,以及用于下变频和相位解调的本振信号,利用ARM7芯片和DDS(Direct Digital Synthesizer)技术设计实现了电离层测高仪中的射频编码调制脉冲信号和本振信号.实验结果表明:该信号源所产生的高频信号具有精度高,频率转换时间短等特点,完全可以满足电离层测高仪对信号源的技术要求.     

浅谈虚拟仪器技术在电子课程设计中的应用

虚拟仪器作为计算机系统与仪器系统相结合的产物,扩展了传统仪器的功能,在电子课程设计中采用虚拟仪器技术有助于学生创新能力的培养。本文介绍了虚拟仪器技术在教学中的应用,以信号源模块设计、控制模块设计为例探讨虚拟仪器技术在电子课程设计中的应用．实践证明虚拟仪器技术能够为高校改善实验条件提供一种新途径。     

超高速率ns—亚ns脉冲光闸

至今还没有一种由单次到每秒数百兆次重复率的毫微秒—亚毫微秒全功能光闸,以满足激光技术的迫切需要;而且在激光器件方面尽管可以用各种方法产生短脉冲或超短脉冲,但至今在任意波长上产生1ns上下的光脉冲列也是一种难题。本文提出并论述利用一种低阶谐频叠加电场调制器来解决这一课题的理论依据和实际问题。     

激光脉冲能量测试装置的设计及实验研究

在激光钎焊过程中,为了达到理想的焊接效果,光斑聚焦处能量的控制是一关键因素,能量的测试显得尤为重要。设计了一种激光脉冲能量的测试装置,利用该装置对KJG-1YAG-400A激光焊机脉冲能量进行测量;并通过建立数学模型从理论上分析了测量过程中的热损失,得出了测试装置吸收激光能量后热电偶电阻随时间变化的曲线,经过计算修正后,得到单脉冲激光能量与脉冲电流、脉宽之间的相互关系。通过实验得出,该种测试装置及方法对于脉冲激光能量测试是可行的,同时降低了测试难度,节约了测试成本。     

紫外波长光成丝在大气中传输时的激光脉冲宽度研究

文章用数值模拟方法研究了脉冲宽度对紫外激光丝在大气中传输的影响.248 nm波长的紫外激光在空气中能够形成光丝的脉冲宽度达到4 ns,比红外波长激光的脉冲宽度高3个数量级.在大气中可以利用长达几个纳秒的紫外脉冲激光在1 TW/cm2的功率下实现长距离的激光丝传输.在适当的长脉冲宽度情况下,可以用不含时间的稳态麦克斯韦波动方程来研究激光丝传输,研究了脉冲宽度的范围.模拟计算选取3种波长,比较了激光丝在氮气中传输的情况,说明了这些激光脉宽依赖于光束的功率.     

基于自触发方法的脉冲激光雷达接收电路功率敏感特性研究

对自触发脉冲激光雷达接收电路中光电二极管在不同光照功率下的敏感特性进行了研究,通过对接收电路中光电二极管PN结空间电荷区宽度在不同光照功率下的变化进行了理论分析,得出了在接收电路中不同光照功率对于自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度的影响。针对这一现象通过基本方程进行了描述,并通过所设计的交错控制自触发脉冲激光雷达实验装置验证了理论分析的正确性。该实验方法可以证明出激光雷达接收电路在不同光照功率下,自触发脉冲激光测量周期和激光脉冲信号宽度会产生延时误差。     

超快脉冲激光烧蚀过程中的靶材温度分布

讨论了超快脉冲激光烧蚀靶材时的烧蚀特性及激光频率对温度分布的影响．从包含热源项的导热方程出发，详细研究了在纳秒级脉冲激光作用下单次脉冲和多次脉冲时靶材表面温度的变化规律．结果表明，用超快脉冲激光制膜可以有效地减小烧蚀期间靶材温度的大幅度波动．从而为克服传统PLD制膜技术上的制膜厚度的不均匀及大颗粒粒子的产生从理论上提供了依据。     

飞秒激光脉冲的测量与诊断

报道一种高精度的测量矩飞秒激光脉冲宽度的装置和方法。它是通过计算机精确控制压电陶瓷（PIZ）的伸缩,扫描得到飞秒激光脉冲强度的共线相干自相关曲线,以此分析得到超短激光脉冲特性和宽度的方法。它亦可以用于飞秒激光光谱实验研究。     

基于AD9954的多模式信号源电路的设计与实现

设计了一种由AVR单片机ATmega16L控制AD9954实现的程控信号源电路,给出单音频、RAM控制和线性扫频3种模式下AD9954输出信号的调控方法.此设计可以方便地实现对信号源电路输出频率、相位和工作模式的控制,使信号源电路能输出高稳定度、高分辨率的信号.     

脉冲激光峰值功率快速可调方法研究

激光引信弹目交会过程时间短,激光回波功率变化迅速,如何真实模拟激光回波功率是一个难点. 为此,通过对弹目交会过程中激光回波功率变化规律的分析与研究,提出通过改变脉冲半导体激光器驱动信号脉宽与激光器驱动电路供电电压的方法实现回波激光功率的变化变换. 在硬件设计中通过FPGA控制高速数模转换器,实现半导体激光器驱动电路供电电压的亚毫秒级的快速转换. 结果表明,系统可以实现脉冲周期100 μs内半导体激光器输出功率的快速、准确变化.     

LD泵浦机械斩波调Q激光器的设计

主要通过理论上的设计,给出一种LD泵浦机械斩波调Q全固态Nd:YAG脉冲激光器。该方案通过机械斩波调Q的方式,给出一个锁定功率不受Q开关限制,同时输出激光的脉冲宽度接近于声光调Q的输出脉冲。设计主要通过分析开关时间、脉冲时间和储能时间的关系,由马达的转动角速度、斩波片半径来确定开槽宽度、挡光宽度。在设计激光脉冲输出时,可根据加工要求,确定开关时间、脉冲宽度、储能时间等3个参数,并设计出相应的斩波片。通过这种机械Q开关的设计,给出了脉宽范围在0.2~4ms,脉宽范围参数可调,单脉冲能量0.1~2J,脉冲频率可调的激光脉冲输出。该脉冲激光器,可以突破声光调Q的全固态Nd:YAG脉冲激光器的平均输出功率200W的瓶颈,以期解决部分激光加工如激光毛化等工业应用的加工效率问题。     

基于自适应L滤波器的脑事件关联电位单次提取

提出了一种基于自适应L滤波的脑事件关联电位单次提取方法。将背景噪声看成一系列起伏状脉冲,利用零交叉方法估计各单次记录信号中噪声的脉冲宽度,取其最大值作为基准参数,自适应地动态确定各单次滤波时所用窗口的大小。在窗口大小确定后,对各单次记录到的信号进行L滤波处理。实验所采用的刺激方式为视频奥德勃（odd-ball)模式,直接对直接数据进行处理。将实验结果与普通叠加平均结果及原始单次记录进行了对比,结果表明脑事件关联电位单次提取效果良好,所提出的方法对噪声的分布和平稳性没有特殊要求,因而具有较强的适应性和稳健性。