本文關(guān)鍵詞：EMCCD成像組件研究

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【摘要】：在過(guò)去的十年中,隨著EMCCD的快速發(fā)展,已經(jīng)成為微光成像領(lǐng)域的核心之一,被廣泛應(yīng)用到軍事、天文等領(lǐng)域。EMCCD量子效率高、對(duì)微光圖像的探測(cè)能力強(qiáng)。EMCCD是全固態(tài)電子倍增器件,其制造成本低、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高。倍增增益可調(diào)的特性使得它可以滿足全天候、大動(dòng)態(tài)范圍的應(yīng)用需求。本文結(jié)合EMCCD的工作原理、器件特性和對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的要求,設(shè)計(jì)了以EL7457為核心的EMCCD驅(qū)動(dòng)電路、以DAC芯片為核心的倍增極驅(qū)動(dòng)電路、以FPGA為核心的數(shù)字控制電路、以AD采樣芯片為核心的EMCCD輸出信號(hào)處理電路、以Camera Link通信接口為核心的圖像采集輸出電路。首先分析了不同電平轉(zhuǎn)換電路的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),最終選擇使用EL7457設(shè)計(jì)EMCCD驅(qū)動(dòng)電路。EL7457有四個(gè)輸出通道,工作電壓范圍滿足要求,且輸出電流大,滿足驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載的要求。倍增極以正弦波驅(qū)動(dòng),減小系統(tǒng)功耗。FPGA用于完成EMCCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)序編寫(xiě),AD采樣芯片的控制,Camera Link時(shí)序的實(shí)現(xiàn)。FPGA并行工作,運(yùn)行頻率高,時(shí)間精度高,可以精細(xì)地控制每個(gè)輸出信號(hào)之間的相位關(guān)系。輸出信號(hào)處理電路中所選AD采樣芯片可以實(shí)時(shí)控制相關(guān)雙采樣的采樣時(shí)間,調(diào)試簡(jiǎn)單。Camera Link通信接口時(shí)序簡(jiǎn)單,傳輸速率高,適合相機(jī)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸,同時(shí)可以在上位機(jī)上保存原始數(shù)據(jù),方便后期對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。完成電路設(shè)計(jì)后,結(jié)合數(shù)�；旌想娐返恼{(diào)試經(jīng)驗(yàn),完成了電路的調(diào)試,使得系統(tǒng)中的信號(hào)滿足設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)測(cè)試結(jié)束后,通過(guò)圖像采集卡對(duì)圖像進(jìn)行采集,可以實(shí)現(xiàn)25幀頻的實(shí)時(shí)成像,高信噪比,實(shí)時(shí)成像。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN386.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1264056