【摘 要】
：
激光直写技术是制作二元光学元件的一种重要方法。在制作过程中,用于刻蚀的激光,其功率的稳定程度对于加工元件的质量十分重要。然而激光器受很多外界因素的影响,导致输出功
论文部分内容阅读
激光直写技术是制作二元光学元件的一种重要方法。在制作过程中,用于刻蚀的激光,其功率的稳定程度对于加工元件的质量十分重要。然而激光器受很多外界因素的影响,导致输出功率会产生漂移,这直接影响了被刻蚀的细微图形质量。因此必须对激光输出光功率进行控制,以达到稳定功率输出并且连续可调。以声光调制器(AOM)作为执行器的系统能够很好的解决这一技术难题。在分析了AOM的性能和特点的基础上,选择了适合系统的AOM,并在MATLAB环境下,成功辨识出AOM的数学模型,然后借助SIMULINK工具箱,设计出PID控制系统的仿真模型。在以上理论分析的基础上,设计了光功率闭环控制系统,系统采用采样+1级衍射光控制+1级的方式,衍射光经过光电转换变成电信号,再经过放大滤波,输入到以现场可编程门阵列(FPGA)为主芯片的板卡上,经过运算处理,输出给AOM的驱动器以控制衍射光光功率,使得系统在激光器有较大噪声输出时,也能保证光功率稳定并连续可调。采用FPGA实现PID控制器,实际上是利用数字逻辑电路来完成PID控制。本文在分析FPGA设计结构类型和特点的基础上,提出一种基于FPGA的、改进型并行结构的PID控制器设计方法,这种方法可以有效的减少逻辑运算,加快运算速度。实验结果表明,通过闭环控制的系统,+1级衍射光光功率的最大偏差量为0.008mw,随时间的稳定度S t= 0.399%。系统的调整时间约为300μs,比受控前提高了近3倍。论文对整个系统的硬件设计、改进型并行结构的PID控制器设计、串口通信程序、光功率稳定性实验等都进行了详细的论述。最后,总结了论文的研究工作,分析了设计存在的几点不足并提出了进一步优化设计的一些方法。
其他文献
每一种气体都有固有的吸收谱,当光源的发射光波长与气体的吸收光波长相吻合时,就会发生共振吸收,其吸收强度与该气体的浓度有关,通过测量光的吸收强度就可测量气体的浓度。本文设计了实验方案,并对甲烷气体检测进行了实验研究。主要内容包括:分析和比较多种气体浓度检测方法,确定光谱吸收法作为本系统的理论方法。对光纤气体传感器在国内外的研究现状进行了较为全面的分析,并致力于在此基础上设计新的实验方案以提高现有气体
初中数学一次函数实际问题常以行程问题呈现,直观展示甲、乙两对象的行程、速度、时间的一次函数关系,速度为常数而常见于各类行程问题.PISA下以学生反馈为例,综合分析学生思
在AOD炉冶炼中，为了确保冶炼的顺利进行以及确保产品质量，控制冶炼温度势在必行。本文研究目的即寻求满足实际生产需求的测温原理，构建一套完善的温度的在线检测系统。 AOD炉
汽车稳定性控制是通过车载控制系统实时调整汽车的运行状态,使汽车能够按照驾驶员的意图行驶,并防止汽车失稳的汽车主动安全装置,是当前国际上汽车主动安全领域的研究热点。
生物特征识别为用户身份验证提供了一种可靠、自然的方法。随着生物识别系统的广泛应用,越来越多研究者开始关注生物识别系统的安全性。生物模板保护是针对解决生物识别系统
雷电监测定位技术作为雷电监测、防护和研究等的基础，以探测闪电的各项物理参数，确定闪电发生位置为基本任务，在军事、气象、电力、航空、林业、盐场等部门或领域都有巨大的实际应用价值，是服务于全社会，急需大力发展的一门技术。本论文研究了主要利用光学方法的地基雷电监测方案。通过研究和分析雷电发生时各物理量的统计特征，设计了利用闪电的光强脉冲信号来触发，连续采集光强、场强和雷声信号，并通过光强和雷声信号计算闪
噪声污染已经成为了与空气污染、水污染并列的世界三大主要污染源之一,国际海事组织于2012年通过的最新《船上噪声等级规则》对船舶舱室的噪声水平提出了更高要求。上层建筑
Spar平台作为深水域中极具竞争力的平台类型，在深水油气开发中扮演者极重要的角色。Spar平台的中央井自下而上贯穿整个主体，其内按照一定的方式布置立管和其它重要钻井设施，构成