本文關(guān)鍵詞：光路自動準(zhǔn)直技術(shù)研究　出處：《東華大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 自動準(zhǔn)直 光斑采集 MV-U2000圖像采集卡 STM32 逐次逼近算法

【摘要】：為了實現(xiàn)光路的快速自動準(zhǔn)直,降低光路手動調(diào)節(jié)的誤差,有效提高人機交互界面操作的實時性、友好性和可擴展性,設(shè)計了一套可視化的光路自動準(zhǔn)直系統(tǒng)。借助VC++編程技術(shù),對維視MV-U2000圖像采集模塊進行了二次開發(fā),實現(xiàn)了激光光斑圖像信息的采集、實時顯示、處理和保存。利用計算機與下位機STM32進行串口通訊,進而控制步進電機自動調(diào)節(jié)步長,有效實現(xiàn)了光路的快速調(diào)整,并最終獲得了光路準(zhǔn)直。本文首先對比論證了現(xiàn)有的光路自動準(zhǔn)直系統(tǒng)的實現(xiàn)方法,進而結(jié)合實際設(shè)計要求確定了本系統(tǒng)的設(shè)計方案,然后詳細介紹了所研制的光路自動準(zhǔn)直系統(tǒng)的上位機軟件設(shè)計、步進電機控制以及自動準(zhǔn)直算法設(shè)計內(nèi)容,最后對本系統(tǒng)進行了性能測試和分析。其中,系統(tǒng)光斑采集硬件結(jié)構(gòu)包括CCD攝像頭、維視圖像采集卡MV-U2000和計算機;系統(tǒng)上位機設(shè)計部分,是基于Visual C++6.0開發(fā)環(huán)境,根據(jù)MFC對話框架構(gòu)編寫程序,具體包括光斑圖像采集卡的配置、光斑圖像處理和通訊控制;與系統(tǒng)下位機通訊包括主控芯片STM32、步進電機驅(qū)動和電動平移臺之間的控制和聯(lián)系,即上位機根據(jù)逐次逼近算法求出步長變化量,STM32通過串口獲得該變化量并驅(qū)動步進電機自適應(yīng)調(diào)整步長,進而最終實現(xiàn)光路準(zhǔn)直。通過系統(tǒng)測試和數(shù)據(jù)分析,本文設(shè)計的自動光路準(zhǔn)直系統(tǒng)能夠滿足準(zhǔn)直應(yīng)用的需求,單次操作時間只需2分鐘,精度可達到4.17微弧度。相對于傳統(tǒng)中大型準(zhǔn)直系統(tǒng)而言,本文設(shè)計的自動準(zhǔn)直系統(tǒng),為單模光纖輸出激光準(zhǔn)直提供了一種新的思路,解決了實驗室環(huán)境下單模光纖耦合輸出激光的快速準(zhǔn)直問題,降低了光路準(zhǔn)直系統(tǒng)的實現(xiàn)成本,有效提高了實驗人員的操控性。
[Abstract]:In order to realize the fast automatic collimation optical path, to reduce the error of optical manual adjustment, effectively improve the real-time human-computer interaction interface, friendly and scalable design of automatic optical alignment system. With the help of a set of visual VC++ programming technology of veise MV-U2000 image acquisition module for the two time development the laser spot image, information acquisition, real-time display, processing and storage. Using computer serial communication between PC and STM32, and then control the stepper motor automatically adjust the step size, the effective realization of the rapid adjustment of the light path, and finally got the beamalignment. Firstly, comparison and demonstration methods to realize the automatic optical alignment the existing system, and combined with the actual design requirements to determine the design plan of this system, and then introduces the software design of host computer automatic optical alignment system, stepper motor Control and automatic alignment algorithm design, finally the system performance test and analysis system. The spot acquisition hardware structure includes CCD camera, image acquisition card and MV-U2000 veise computer; computer system design, Visual C++6.0 development environment based on MFC architecture, according to the dialog program, including the spot image the acquisition card configuration, spot image processing and communication control; serial communication system and comprises a main control chip STM32, control and connection between the stepper motor and electric translation stage, i.e. the computer according to the successive approximation algorithm to calculate step variation, the variation of the STM32 through the serial port and drive stepper motor adaptive adjustment step, and ultimately achieve the beamalignment. Through the test and data analysis system, automatic optical alignment system designed in this paper can meet the application requirements of collimation And the single operation time of only 2 minutes, the precision can reach 4.17 microradian. Compared with the traditional large alignment system for the automatic alignment system is designed in this paper, provides a new idea for the laser collimation mode, solves the problem of rapid collimation of single-mode fiber coupling output laser laboratory environment, reducing the the cost of the collimation system, effectively improve the handling of laboratory personnel.

【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN24

【參考文獻】

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本文編號：1396969