太赫茲時(shí)域系統(tǒng)優(yōu)化與控制程序設(shè)計(jì)
本文關(guān)鍵詞:太赫茲時(shí)域系統(tǒng)優(yōu)化與控制程序設(shè)計(jì),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:太赫茲波是一種頻率在0.1~10THz之間、波長(zhǎng)介于紅外與微波之間的電磁波,具有良好的光電子學(xué)和電磁學(xué)特性,在自然界中廣泛存在。太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)是一種電磁輻射位相相干技術(shù),能同時(shí)獲得太赫茲波振幅和相位信息。因此,太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)具有很高的時(shí)域分辨間距和頻域分辨間距,其光譜系統(tǒng)能達(dá)到很高的探測(cè)信噪比和較寬的探測(cè)帶寬,廣泛應(yīng)用于多種樣品特征譜的檢測(cè)。隨著國(guó)內(nèi)外太赫茲光譜儀器產(chǎn)品的發(fā)展和國(guó)家對(duì)科學(xué)儀器發(fā)展的重視,開發(fā)和研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的太赫茲時(shí)域光譜儀器對(duì)太赫茲科學(xué)技術(shù)的推廣和應(yīng)用研究具有重要意義。實(shí)用型、小型化、高性能是目前太赫茲光譜技術(shù)儀器化研究發(fā)展的方向。本文根據(jù)太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)的特點(diǎn),以實(shí)用化為主導(dǎo)方向,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)裝置小型化、儀器化改進(jìn)工作,對(duì)提高整體系統(tǒng)測(cè)量速度進(jìn)行深入研究,并實(shí)現(xiàn)在掃描成像技術(shù)方面應(yīng)用。 采用小型光纖飛秒激光器代替鈦寶石固體激光器,,LIA-MV-150模塊化的鎖相放大器代替SR830鎖相放大器,使用NI9215模擬信號(hào)采集卡采集鎖相放大器輸出模擬信號(hào)。通過(guò)自主設(shè)計(jì)光路結(jié)構(gòu),使太赫茲波發(fā)射模塊、光學(xué)延遲模塊和太赫茲的探測(cè)模塊布局優(yōu)化,大幅度節(jié)省空間。 編寫應(yīng)用于小型化太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)程序,完成對(duì)整個(gè)步進(jìn)平移臺(tái)控制和數(shù)據(jù)采集,增加采樣率設(shè)置功能,改變采集模擬信號(hào)時(shí)采樣率。 通過(guò)LabVIEW中CIF節(jié)點(diǎn)調(diào)用功能,調(diào)用PCI板卡驅(qū)動(dòng)軟件MC.DLL文件中函數(shù)獲取平移臺(tái)移動(dòng)時(shí)的實(shí)際位置,消除誤差,獲取更精確延遲時(shí)間。 分析測(cè)試數(shù)據(jù),設(shè)置適當(dāng)時(shí)間常數(shù)和采樣率獲得高質(zhì)量信號(hào)品質(zhì),以提高測(cè)量速度;設(shè)計(jì)太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)掃描成像控制程序,系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)采集、圖形顯示等功能。
【關(guān)鍵詞】:太赫茲時(shí)域光譜儀 結(jié)構(gòu)優(yōu)化 控制程序 測(cè)量速度 掃描成像
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH744.1;O441.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-16
- 1.1 太赫茲輻射10-12
- 1.1.1 太赫茲輻射簡(jiǎn)介10
- 1.1.2 太赫茲輻射特點(diǎn)與應(yīng)用10-12
- 1.1.3 太赫茲輻射發(fā)展前景12
- 1.2 太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)12-13
- 1.3 太赫茲時(shí)域光譜儀國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
- 1.4 本論文的主要工作15-16
- 第2章 太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)優(yōu)化16-25
- 2.1 太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)簡(jiǎn)介16-17
- 2.2 太赫茲脈沖產(chǎn)生、探測(cè)與傳輸光路17-20
- 2.2.1 光電導(dǎo)天線發(fā)射太赫茲波17-18
- 2.2.2 自由空間電光取樣探測(cè)太赫茲波18-19
- 2.2.3 太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)傳輸光路19-20
- 2.3 太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)小型化改進(jìn)20-24
- 2.3.1 小型集成化的光纖激光器20-21
- 2.3.2 鎖相放大器與數(shù)據(jù)采集模塊21-23
- 2.3.3 緊湊型傳輸光路布局23-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 控制程序設(shè)計(jì)與儀器整體性能測(cè)試25-39
- 3.1 控制程序總體結(jié)構(gòu)與工作原理25-31
- 3.1.1 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)28-29
- 3.1.2 獲取控制程序延遲時(shí)間方法29-31
- 3.2 提高太赫茲時(shí)域光譜系統(tǒng)測(cè)量速度研究31-37
- 3.2.1 鎖相放大器時(shí)間常數(shù)對(duì)信號(hào)品質(zhì)影響32-35
- 3.2.2 采樣率對(duì)信號(hào)品質(zhì)影響35-37
- 3.3 太赫茲時(shí)域光譜儀整體性能測(cè)試37-38
- 3.4 本章小結(jié)38-39
- 第4章 太赫茲掃描成像程序設(shè)計(jì)39-50
- 4.1 掃描成像系統(tǒng)整體介紹39-40
- 4.2 掃描控制程序流程40-45
- 4.3 數(shù)據(jù)采集程序流程45-47
- 4.4 成像系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析47-49
- 4.5 本章小結(jié)49-50
- 結(jié)論50-51
- 參考文獻(xiàn)51-55
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文55-56
- 致謝56
【共引文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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9 劉
本文編號(hào):423585
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