[发明专利]数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理方法及电路在审
| 申请号： | 201810833710.0 | 申请日： | 2018-07-26 |
| 公开（公告）号： | CN109115109A | 公开（公告）日： | 2019-01-01 |
| 发明（设计）人： | 郑刚;高明;刘卫国;张雄星;陈海滨;郭峰 | 申请（专利权）人： | 西安工业大学 |
| 主分类号： | G01B9/02 | 分类号： | G01B9/02 |
| 代理公司： | 西安新思维专利商标事务所有限公司 61114 | 代理人： | 黄秦芳 |
| 地址： | 710032 陕*** | 国省代码： | 陕西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 调频连续波 激光驱动 信号处理 电路 数字式 微处理器 干涉信号 调频 干涉 激光 驱动半导体激光器 周期性数字信号 驱动信号调制 光电探测器 压控电流源 预处理电路 波形数据 电路实施 范围测量 放大电路 激光线性 模拟信号 驱动信号 数字鉴相 数字信号 算法获取 周期同步 激光器 初相位 大动态 干涉仪 查表 滤波 去除 读出 噪声 放大 转换 | ||
1.一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理方法，采用全数字工作模式,首先由微处理器用查表方法周期性地读出预先存储在内存中的驱动信号波形数据，通过DAC转换为模拟信号,经放大电路放大后,再经压控电流源驱动半导体激光器产生激光；然后激光经干涉仪后形成的干涉信号由光电探测器转换为电信号，经过预处理电路滤波去除噪声，再由ADC转换为与驱动信号调制周期同步的周期性数字信号，最后由微处理器根据同一周期内的数字信号，通过数字鉴相算法获取调频干涉信号的频率或初相位。
2.一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：由微处理器、DAC、放大电路、压控电流源电路、半导体激光器、光电探测器、光电探测预处理电路、ADC以及数据输出电路组成，微处理器用查表方法周期性地读出预先存储在内存中的驱动信号波形数据，通过DAC转换为模拟信号,经放大电路放大, 再经压控电流源驱动半导体激光器产生激光；然后激光经干涉仪后形成的干涉信号由光电探测器转换为电信号，经过预处理电路滤波去除噪声，再由ADC转换为与驱动信号调制周期同步的周期性数字信号，最后由微处理器根据对应同一调制周期干涉信号的数据，通过数字鉴相算法获取调频干涉信号的频率或初相位。
3.根据权利要求2所述的一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：所述光电探测器和预处理电路设置有两路。
4.根据权利要求2所述的一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：所述光电探测器和预处理电路设置有多路。
5.根据权利要求2或3或4所述的一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：还包括用于控制半导体激光器温度的LD温控电路。
6.根据权利要求5所述的一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：所述光电探测器是以运算放大器为核心，运算放大器型号为AD822，运算放大器的同相输入端接地，电阻R9由运算放大器的输出端接到运算放大器的反向输入端，电容C1与电阻R9并联；所述预处理电路包括由电阻R10和电容C2组成的RC滤波器。
7.根据权利要求6所述的一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：数据输出电路为微处理器上并口GPIO或串口SCI或SPI；LD温控电路采用MAX1978芯片；所述的微处理器为ARM或DSP芯片。
8.根据权利要求7所述的一种数字式调频连续波干涉激光驱动与信号处理电路，其特征在于：DAC和ADC为微处理器芯片上的DAC和ADC。
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