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集成光学电场传感系统工作点控制

更新时间：2020-03-19 11:56:09 大小：3M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：光学电场传感系统 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

集成光波导电场传感系统由于体积小、抗电磁干扰能力强等被广泛应用于电场强度的测量。M-Z电光调制器以及电场传感器在工作时需要一个稳定的相位偏置点，然而在实际应用中，它们的工作点易受外界因素如温度、应力等的影响而发生漂移。

本文针对M-Z电光调制器以及集成光学电场传感器在实际应用中存在工作点漂移的问题，首先设计了加微扰信号的工作点控制系统，它通过偏置电压实现对调制器工作点的自动控制，然后设计了光源调谐的工作点控制系统，它通过调谐激光器的工作波长实现对电场传感器工作点的调节。本论文主要内容如下：

1.分析了集成光学电场传感器工作点漂移机理和工作点漂移对电场传感器输出的基波信号和二次谐波信号的影响。

2.针对电光调制器设计了加微扰信号的工作点控制系统。首先设计了微扰信号产生电路、提取调制器输出信号中基波信号幅度和二次谐波信号幅度的电路、电源模块、单片机外围电路并绘制了原理图及PCB板图。然后软件部分计算调制器的实际相位和反馈偏置电压。最后，测试调制器输出直流光功率、基波幅度和二次谐波幅度、测试输入不同频率调制信号时的偏置电压、测试硬件电路等等。通过分析，得知该控制系统可以很好地控制电光调制器工作在线性区，它使调制器在15分钟内的输出直流光功率最大漂移量仅为初始输出光功率的0.56％，在5小时内的最大漂移量为初始输出光功率的4%。

3.当电场传感器用于测试空间电场时，为了避免微扰信号对测试系统的干扰，本文采用一种新方法即光源调谐方法来控制电场传感器的工作点。首先设计了提取探测器输出信号中直流分量的电路、电源模块、单片机外围电路并绘制了原理图和PCB板图。然后软件部分计算出使电场传感器工作在线性区的最佳波长，并通过串口设定此波长为激光器的工作波长。最后，测试电场传感器在加工作点控制系统前后的输出直流光功率，测试加高压脉冲信号时电场传感器被调光波长前后的输出波形等等。通过分析，得知该工作点控制系统实现了使电场传感器工作在线性区，且使传感器的输出光功率最大漂移量为初始输出光功率的6.8%。