微弱光信号检测电路的实现 被引量：27

1

作者 李常青 梅欣丽 明奇 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期724-727,共4页

为将微弱光信号有效地转换为电信号以方便后级电路处理,设计了微弱光信号检测电路。电路由光电转换和前置放大两部分组成。光电转换电路采用低输入偏置电流运算放大器AD 549实现;前置放大电路使用对称三极管组成的对数比率放大电路实现... 为将微弱光信号有效地转换为电信号以方便后级电路处理,设计了微弱光信号检测电路。电路由光电转换和前置放大两部分组成。光电转换电路采用低输入偏置电流运算放大器AD 549实现;前置放大电路使用对称三极管组成的对数比率放大电路实现,并在同等条件下与集成电路LOG 100组成的前置放大电路相比较。实际测量表明,该放大电路设计可有效放大低于1 nW的微弱输入信号,同时对噪声也有很强的抑制作用,而由LOG 100组成的电路对噪声的抑制能力明显衰减。 展开更多

关键词 微弱光信号 光电检测 前置放大 对数电路

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用于高速微弱光信号的平衡探测技术研究 被引量：4

2

作者 刘宏阳 张燕革 +2 位作者 艾勇 代永红 陈晶 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期182-184,共3页

长距离高速微弱光电探测技术在激光通信中应用广泛。为了在未被噪声湮没的环境中检测出所需的微弱信号,采用平衡探测技术对单管探测和平衡探测进行对比,并且对具体的平衡探测器电路进行了理论分析和仿真,得出了在一致性系数较大(k>0... 长距离高速微弱光电探测技术在激光通信中应用广泛。为了在未被噪声湮没的环境中检测出所需的微弱信号,采用平衡探测技术对单管探测和平衡探测进行对比,并且对具体的平衡探测器电路进行了理论分析和仿真,得出了在一致性系数较大(k>0.6)时平衡探测器的信噪比优于单管探测的结论。从理论上分析了单管和双管探测的最小可探测光功率。结果表明,把平衡探测技术用于高速微弱光信号探测具有很大的优越性。 展开更多

关键词 探测器 高速微弱光信号 平衡探测 信噪比

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基于伪随机序列的微弱光信号检测 被引量：5

3

作者 张宝荣 郑德忠 +1 位作者 孙长伟 于荣金 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2082-2084,共3页

提出了一种测量微弱光信号的方法,用伪随机序列调制光源,调制后的光信号注入测量系统,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列进行相关检测,由于伪随机序列具有与白噪声类似的相关特性,测量过程中的干扰和噪声对相关函数峰值影响甚小,相... 提出了一种测量微弱光信号的方法,用伪随机序列调制光源,调制后的光信号注入测量系统,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列进行相关检测,由于伪随机序列具有与白噪声类似的相关特性,测量过程中的干扰和噪声对相关函数峰值影响甚小,相关检测显著提高了输出信号的信噪比,可以检测到微弱的光信号.文中理论分析了伪随机序列相关检测性能,并给出了实验测量结果.理论和实验结果都证明这种方法用于微弱光信号测量系统,在较强噪声背景下(信噪比-15dB),可以提高信噪比约30dB,有效地提高了测量精度. 展开更多

关键词 伪随机序列 微弱光信号 相关检测

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微弱光信号检测 被引量：2

4

作者 夏又新 裴先登 +1 位作者 黄浩 王海卫 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2002年第19期28-29,50,共3页

光功率计只能检测单通道信号,通过数字滤波系统不仅可以实现多通道同时检测弱光信号,而且较硬件电路检测来说灵活性高,检测精度也可以和进口设备相媲美。

关键词 微弱光信号检测 窄带滤波 数据采集 光电转换

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基于微弱光信号检测的光功率计 被引量：6

5

作者 廖平 许伟坚 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第7期32-35,共4页

介绍了一种用于微弱光信号检测的光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,使用InaGaAs-PIN光电探测器来实现光电转换,利用高速对数转换器ADL5304芯片实现高精度、宽范围的光电转换。同时采用24位的模数转换器ADS124... 介绍了一种用于微弱光信号检测的光功率计的设计原理和实现方法。该光功率计以STM32为微控制器,使用InaGaAs-PIN光电探测器来实现光电转换,利用高速对数转换器ADL5304芯片实现高精度、宽范围的光电转换。同时采用24位的模数转换器ADS1246来实现很高的测量分辨率。实际测试结果表明:该功率计测量精度高,稳定性好,其检测下限达到-90dBm,可以检测光电流为pA级别的微弱光信号。 展开更多

关键词 微弱光信号 ADL5304对数放大器 STM32 InaGaAs-PIN

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光幕测速法中微弱光信号的分析与检测 被引量：3

6

作者 王壮 蔡怀宇 +1 位作者 黄战华 王铨 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期505-509,共5页

构建了弹丸通过光幕的几何模型,提出了用于检测微弱光信号的边沿提取法,设计了由预处理电路、级联滤波放大电路和整流电路三部分组成的模拟电路,通过滤波的方式可有效滤除自然光和蚊虫噪声的干扰,实现微弱信号提取。该方法还可有效克服... 构建了弹丸通过光幕的几何模型,提出了用于检测微弱光信号的边沿提取法,设计了由预处理电路、级联滤波放大电路和整流电路三部分组成的模拟电路,通过滤波的方式可有效滤除自然光和蚊虫噪声的干扰,实现微弱信号提取。该方法还可有效克服弹丸属性对测量的影响,增强检测系统的适应性。仿真实验表明,电路可以有效提取放大微弱的光信号,信噪比达到20 dB以上,满足探测的要求。 展开更多

关键词 光电检测 光幕法 微弱光信号 级联滤波

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微弱光信号检测系统的研究 被引量：8

7

作者 戈文杰 喻杰奎 +1 位作者 胡强高 江毅 《光通信研究》 北大核心 2013年第3期51-53,共3页

为了解决光电检测系统检测微弱光信号时的噪声问题,通过建立等效电路模型,推导出了光电检测电路输出信噪比公式并分析了影响系统噪声性能的关键因素。设计了一种可探测微弱光信号、具有宽动态范围和自动换档功能的光电检测系统。实验结... 为了解决光电检测系统检测微弱光信号时的噪声问题,通过建立等效电路模型,推导出了光电检测电路输出信噪比公式并分析了影响系统噪声性能的关键因素。设计了一种可探测微弱光信号、具有宽动态范围和自动换档功能的光电检测系统。实验结果表明,该系统可对微弱光信号进行精确探测。 展开更多

关键词 光电检测 微弱光信号 电路设计

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近红外微弱光信号检测镜头的研制 被引量：1

8

作者 曾水生 王敏 +1 位作者 刘雅丽 兰明强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期278-281,共4页

运用ZEMAX设计了一款大孔径、小畸变微弱光信号检测镜头,与高灵敏近红外CCD图像传感器匹配,实现了对微弱单态氧1 O2信号的实时、快速、高准确度的检测.检测镜头相对孔径1∶0.86,半像高为6.3mm,光谱范围为1 250～1 290nm,放大倍率为1X,... 运用ZEMAX设计了一款大孔径、小畸变微弱光信号检测镜头,与高灵敏近红外CCD图像传感器匹配,实现了对微弱单态氧1 O2信号的实时、快速、高准确度的检测.检测镜头相对孔径1∶0.86,半像高为6.3mm,光谱范围为1 250～1 290nm,放大倍率为1X,畸变小于0.1%.运用AutoCAD设计光学系统的机械结构,采用双高斯对称式结构以降低成本,手动聚焦、直插式滤片切换机构方便实验的调节,检测镜头研制成功并在实验中采集到较好的微弱单态氧1 O2信号. 展开更多

关键词 近红外微弱光信号 光学系统 机械机构 检测镜头 单态氧1O2

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光学互连网络中微弱光信号检测 被引量：2

9

作者 王淑娟 耿晓利 《激光杂志》 北大核心 2017年第7期56-59,共4页

对光学互连网络中微弱光信号进行准确检测,可以提高光学互连网络性能。微弱光信号检测方法在检测微弱光信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,存在检测误差大的问题。针对这一情况,提出一种基于随机共振的光学互连网络中微弱光信号检... 对光学互连网络中微弱光信号进行准确检测,可以提高光学互连网络性能。微弱光信号检测方法在检测微弱光信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,存在检测误差大的问题。针对这一情况,提出一种基于随机共振的光学互连网络中微弱光信号检测方法。首先将采集的光学互连网络中的光信号通过锁定放大器的调制,得到与噪声信号分离的待检测微弱光信号,选取调制后的信号与其信号频率相同的信号进行积处理操作,将积处理后的信号送到输入非线性双稳系统进行随机共振处理,利用FFT频谱分析法对随机共振输出信号进行频谱分析,实现对单频信号的恢复,最后依据之前AD转换后的处理系数,对光学互连网络中微弱光信号检测模块恢复的信号进行尺度变换,得到整个系统输入信号的恢复信号。实验仿真证明,本文方法对实际微弱光信号频率的追踪性能良好,提高了微弱光信号的检测精度。 展开更多

关键词 光学互连网络 微弱光信号 信号检测 随机共振

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用于作物光谱信息监测的微弱信号调理方法与电路设计 被引量：5

10

作者 焦学磊 曹卫星 +1 位作者 田永超 徐志刚 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2461-2464,共4页

作物光谱信息监测仪是信息农业科研和精确农作技术的重要技术支撑。本文深入研究了作物光谱信息转换为电信号的原理和方法,分析并估算了测量误差,提出了误差控制的措施。在此基础上,针对作物光谱监测机理和作物光谱的基本特征,基于准确... 作物光谱信息监测仪是信息农业科研和精确农作技术的重要技术支撑。本文深入研究了作物光谱信息转换为电信号的原理和方法,分析并估算了测量误差,提出了误差控制的措施。在此基础上,针对作物光谱监测机理和作物光谱的基本特征,基于准确提取光谱中所负载的作物有效信息的根本性要求,设计并研制出性能良好的微弱信号调理的软硬件系统,有效的解决了作物光谱监测仪研制的关键问题和首要难题。田间测试的结果表明:所研制的微弱信号调理系统性能良好,完全能够适应田间的复杂环境,满足作物光谱信息的监测要求,具有很高的精度、线性度和稳定性。 展开更多

关键词 作物光谱信息 监测仪 微弱光信号 调理方法 系统设计

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基于LabVIEW的微弱光电信号采集与处理系统的设计 被引量：12

11

作者 何玲玲 张仲 葛立峰 《电测与仪表》 北大核心 2010年第6期65-68,共4页

微弱光电信号的采集与处理技术是工业自动化中常见的一个问题。本文提出一种基于LabVIEW的虚拟仪器技术为平台,设计了基于单片机作为核心控制器件,用光敏二极管作为光电传感器件采集数据,以及放大、滤波信号调理电路,实现计算机实时显... 微弱光电信号的采集与处理技术是工业自动化中常见的一个问题。本文提出一种基于LabVIEW的虚拟仪器技术为平台,设计了基于单片机作为核心控制器件,用光敏二极管作为光电传感器件采集数据,以及放大、滤波信号调理电路,实现计算机实时显示采集得到的微弱光电信号,能够快速给出光电信号的频谱处理结果。系统灵活性高,具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 微弱光电信号 数据采集 信号处理 LABVIEW

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基于物联网技术的微弱光电信号自动检测研究 被引量：3

12

作者 段翠翠 栾学德 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第5期187-191,共5页

微弱光电信号检测是光电场检测核心,以往微弱光电信号检测方法的检测范围小,已无法满足微弱光电信号检测标准,因此,研究基于物联网技术的微弱光电信号自动检测方法,提高微弱光电信号自动检测范围。通过物联网感知层的数据采集卡采集激... 微弱光电信号检测是光电场检测核心,以往微弱光电信号检测方法的检测范围小,已无法满足微弱光电信号检测标准,因此,研究基于物联网技术的微弱光电信号自动检测方法,提高微弱光电信号自动检测范围。通过物联网感知层的数据采集卡采集激光传感器发出的光电信号,经基于数字信号处理的微弱光电信号自动检测方法的双重锁相结构去除信号相位差干扰后,实现微弱光电信号自动检测,检测后信号数据经通信网络传输应用层数据库内,采用基于小波分频叠前相干噪声压制方法和复合数字滤波算法处理数据库内检测的微弱光电信号,提高微弱光电信号自动检测效果。实验结果表明:该方法的检测性能良好,检测范围高达1 800 km,可快速检测微弱光电信号强度,微弱光电信号检测平均准确率高达97.62%。 展开更多

关键词 物联网技术 微弱光电信号 自动检测 数字信号处理 小波分频

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用于眼轴长度测量的弱光信号检测系统设计 被引量：7

13

作者 张宇宁 李丕丁 +1 位作者 王成 项华中 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期898-903,共6页

在眼内入射光安全的前提下,由于眼轴长度测量时角膜表面与视网膜色素上皮层2个反射面的反射率相差较大,反射的光信号强度属于微弱信号范畴。为了能够去除噪声,快速提取该信号的峰值用于眼轴长度起止点计算,采用PIN光电二极管接收微弱光... 在眼内入射光安全的前提下,由于眼轴长度测量时角膜表面与视网膜色素上皮层2个反射面的反射率相差较大,反射的光信号强度属于微弱信号范畴。为了能够去除噪声,快速提取该信号的峰值用于眼轴长度起止点计算,采用PIN光电二极管接收微弱光信号并配合I-V转换电路、自动增益控制电路及后级处理电路搭建了一套弱光信号检测系统。实验采用ZIESS模拟眼进行测试,结果表明设计的检测系统最小能探测到0.77 nW左右的微弱光信号,最大光电转换能力可达4.5×10^8 V/W,信噪比达到9 dB以上,测得眼轴长度结果与实际值最大存在0.05%的误差。系统具有低噪声、高增益、大动态范围等优点,为实现眼轴长度精准测量提供了一种有效方案。 展开更多

关键词 信号提取 眼轴长度 电路设计 微弱光信号

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激光起爆系统光路完整性检测技术研究 被引量：8

14

作者 尹国福 鲁建存 +2 位作者 刘彦义 贺爱峰 曹椿强 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期554-558,共5页

针对激光起爆系统可能会出现起爆光路的不完整从而影响正常的起爆,设计了激光起爆系统自相关检测和互相关检测两种不同的光路完整性检测结构,并对两种结构进行了理论分析和对比。结果表明,自相关检测结构可以检测到激光起爆器回馈光纤... 针对激光起爆系统可能会出现起爆光路的不完整从而影响正常的起爆,设计了激光起爆系统自相关检测和互相关检测两种不同的光路完整性检测结构,并对两种结构进行了理论分析和对比。结果表明,自相关检测结构可以检测到激光起爆器回馈光纤中回波信号的最小功率为100nW,互相关检测结构能检测到激光起爆器回馈光纤中回波信号的最小功率为0.1nW。在满足检测激光功率最大为0.2mW的条件下,前者不能实现起爆光路完整性的检测,而后者可实现起爆光路完整性的检测。 展开更多

关键词 激光技术 激光起爆 微弱光信号 光纤传能 相关检测 双光纤

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扩频原理在聚合物光纤性能测量中的应用

15

作者 张宝荣 郑德忠 于荣金 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期714-718,共5页

提出了一种将扩频通信原理用于聚合物光纤性能测量的新方法,使用伪随机序列对注入测量系统的光信号进行调制,实现输入光信号的扩展频带,输出光信号经光电转换后,用伪随机序列对信号进行解扩处理,根据扩频原理,解扩后的信号的信噪比会有... 提出了一种将扩频通信原理用于聚合物光纤性能测量的新方法,使用伪随机序列对注入测量系统的光信号进行调制,实现输入光信号的扩展频带,输出光信号经光电转换后,用伪随机序列对信号进行解扩处理,根据扩频原理,解扩后的信号的信噪比会有较大提高.对测量系统的性能进行了仿真分析并与实验结果进行了比较,结果表明该方法可以精确地测量信噪比低于-20dB的有用信号波形. 展开更多

关键词 扩频通信 伪随机序列 微弱光信号 信噪比

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闭环温度控制的APD光电探测器设计 被引量：9

16

作者 刘风江 张晓青 贾豫东 《传感器与微系统》 CSCD 2016年第5期97-99,106,共4页

针对微弱光信号探测系统中雪崩光电二极管(APD)在工作中的温漂特性,提出了一种适合APD的闭环温度控制方法。该方法将APD、热敏电阻器和TEC制冷器集成在同一组件中,采用模拟电路深度负反馈技术实现闭环温度控制,并运用经典的控制理论建... 针对微弱光信号探测系统中雪崩光电二极管(APD)在工作中的温漂特性,提出了一种适合APD的闭环温度控制方法。该方法将APD、热敏电阻器和TEC制冷器集成在同一组件中,采用模拟电路深度负反馈技术实现闭环温度控制,并运用经典的控制理论建立数学模型对PID电路进行优化,保证了APD探测电路的增益稳定性。试验表明:该系统中APD光电探测器温度控制精度为±0.1℃,输出电压波动约为±0.5 m V,很好地抑制了外界温度变化对APD增益的影响。 展开更多

关键词 雪崩光电二极管 微弱光信号检测 闭环温度控制 模拟PID 驱动电路

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介质阻挡放电光电检测装置研究 被引量：1

17

作者 张鼎衢 肖勇 +3 位作者 胡嘉 孟庆亮 宋强 潘峰 《中国测试》 CAS 北大核心 2015年第6期76-80,共5页

采用光电倍增管(PMT)研制一种探测介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)微弱光信号的光电检测装置。根据DBD微弱光信号的特点,进行光电检测装置设计,通过光纤排、光电转换电路、示波器放大并采集微弱光信号。使用新装置进行... 采用光电倍增管(PMT)研制一种探测介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)微弱光信号的光电检测装置。根据DBD微弱光信号的特点,进行光电检测装置设计,通过光纤排、光电转换电路、示波器放大并采集微弱光信号。使用新装置进行大气压下DBD的检测试验,验证该新型装置较传统的DBD检测装置具有灵敏度高、响应速度快、可有效区分放电与干扰信号、可同时采集多点信号等特点,为DBD的试验研究提供可靠的探测方法。 展开更多

关键词 介质阻挡放电 光电转换 光电倍增管 微弱光信号

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基于AD500-9激光测距系统的设计 被引量：5

18

作者 张艳香 陈梦苇 万小强 《吉林大学学报（理学版）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期773-778,共6页

基于AD500-9型雪崩光电二极管设计以窄脉冲发射、雪崩光电二极管偏置、弱光信号处理和计时电路为主要结构的激光测距系统.利用标准时基发生器对计时电路进行验证,采用线性拟合方法使时间测量的精度为10-10量级.采用软件校准方法将测距... 基于AD500-9型雪崩光电二极管设计以窄脉冲发射、雪崩光电二极管偏置、弱光信号处理和计时电路为主要结构的激光测距系统.利用标准时基发生器对计时电路进行验证,采用线性拟合方法使时间测量的精度为10-10量级.采用软件校准方法将测距实验中的测量误差控制在±0.1m以内,并对误差进行分析. 展开更多

关键词 雪崩光电二极管 偏置电路 激光测距 微弱光电信号处理

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新型数字式光学锥体测量传感器设计与实现

19

作者 陈佳璧 吴慧 韩秋楠 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第S01期135-142,共8页

为进一步优化直升机旋翼系统运行状态在线监测设备,设计了一种测试精度高、作用距离远、体积小、质量轻的新型数字式光学锥体测量传感器,将前端光电探测传感器与后端采集处理系统集成于一体,使模块化机载锥体测量成为可能。该传感器基于... 为进一步优化直升机旋翼系统运行状态在线监测设备,设计了一种测试精度高、作用距离远、体积小、质量轻的新型数字式光学锥体测量传感器,将前端光电探测传感器与后端采集处理系统集成于一体,使模块化机载锥体测量成为可能。该传感器基于ARM平台,重点研究了微弱光信号转换及处理技术,采用了特殊的光路设计,解决了机载条件下的环境适应性问题,并建立了多机型检验验证方法,实现了直升机旋翼系统运行状态的在线监测,试验结果表明该传感器与原有测量设备相比质量减小为原来的四分之一,技术达到了国际先进水平。 展开更多

关键词 机载 非接触 数字式 锥体测量 微弱光信号 作用距离远

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一种改进型红外光幕靶测速系统 被引量：11

20

作者 王红宇 孟立凡 +2 位作者 黄广炎 刘春美 王博 《现代电子技术》 北大核心 2018年第8期174-179,共6页

使用光幕测速系统对弹丸速度进行检测时,背景干扰光线对测试结果影响较大,为此通过试验分析背景光照强度、狭缝结构、光电二极管封装类型对测速效果的影响。提出使用双层狭缝结构以及黑色树脂封装光电二极管来进一步减弱干扰光线的影响... 使用光幕测速系统对弹丸速度进行检测时,背景干扰光线对测试结果影响较大,为此通过试验分析背景光照强度、狭缝结构、光电二极管封装类型对测速效果的影响。提出使用双层狭缝结构以及黑色树脂封装光电二极管来进一步减弱干扰光线的影响,同时进行信号处理电路的设计,搭建完整的红外光幕测速系统,并进行了弹丸速度测试试验。试验测速范围是200~1 500 m/s,通过与高速摄影、丝网断靶测速数据进行对比,证明改进型红外光幕靶测速系统测速相对误差小于1%。 展开更多

关键词 光幕靶 干扰光线 狭缝结构 光电二极管封装 微弱光电信号处理 弹丸速度测试

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