基于虛擬儀器的PSD相位法多光束同步檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、位置敏感探測器(Position-Sensitive-Detector，簡稱 PSD)是一種用來探測光點位置信息的半導(dǎo)體器件，在響應(yīng)速度、分辨率、抗干擾能力等方面具有突出優(yōu)勢。位置敏感探測器具有多種攜帶位置信息的載體，幅值和相位是比較常見的兩種。但是由于幅值在測試過程中容易受噪聲的影響，所以其使用范圍受到制約。而相位受背景光影響較小，且信號處理電路簡單、檢測精度高，因而在位置檢測領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。然而，目前對相位法的研究還不夠深入

2、，尤其是信號采集和處理還不夠成熟，還需要進(jìn)一步完善。因此，本文在分析和探討了現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計了一種基于虛擬儀器的PSD相位法多光束同步檢測系統(tǒng)。
　　本文開篇對PSD的發(fā)展和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，并對基于PSD相位法的多光束同步檢測技術(shù)研究的必要性進(jìn)行了論證；根據(jù)位置敏感探測器的RC傳輸線模型，推導(dǎo)得出了相位法檢測原理公式；隨后，介紹了三種相位差測量方法，并對三種方法進(jìn)行了分析和對比；在此基礎(chǔ)上，設(shè)計了LED陣列、

3、光點聚焦系統(tǒng)、信號處理電路及虛擬采集系統(tǒng)；分別在單光束和多光束的條件下進(jìn)行了實驗標(biāo)定和位置測量，驗證了理論推導(dǎo)的正確性；最后，對實驗誤差進(jìn)行了分析。
　　實驗表明，PSD在受調(diào)制光照射時，電極會有電流信號輸出，且相應(yīng)電極輸出信號的相位差與光點位置存在線性關(guān)系，并且PSD相位法檢測的靈敏度隨著調(diào)制頻率的增加而增大，但線性度出現(xiàn)一定程度的下降。因而本文的研究工作為PSD相位法多光束同步檢測提供了一種新穎、可靠的解決方案，可為后續(xù)的進(jìn)一