基于FAS466存储系统的DMA控制器设计

为了满足高帧频、大面阵CCD相机数字视频实时存储要求,设计出基于SCSI协议处理器-FAS466,脱离计算机平台的图像数据直接存储系统。利用VerilogHDL语言对FPGA芯片编程实现外部微处理器及DMA控制器功能,从而协调SCSI协议处理器实现数据的存储。本文着重介绍了利用FPGA芯片设计DMA控制器。由于FPGA芯片的内部速度很高,因此与单独使用微处理器芯片及DMA控制器芯片相比,不仅使得系统设计更加灵活,传输性能更好及反应时间更快,而且减小了存储设备的体积。     

半导体位置敏感探测器新型结构研究

在分析半导体光电位置敏感探测器(PSD)二维枕形结构特性的基础上,采用光敏面与边缘区域分别注入不同离子剂量的方法,研究了一种PSD新型结构,这种结构的PSD边缘采用了带宽很窄的正方形状的离子注入电阻带形式,输出电极附加了一个较小的正方形框架作为阳极,通过在PSD边缘电阻带中注入较高离子剂量的元素,改变PSD边缘电阻带的电阻和有效感光面区域电阻的比值;实验模拟结果显示:新型结构的PSD可获得较高的位置分辨率、较大的有效光敏面积以及较小的非线性。     

非制冷红外焦平面阵列信号处理系统设计

介绍了320-240非制冷红外焦平面阵列（UFPA）的信号处理系统;采用复杂可编程逻辑器件（FPGA）产生红外焦平面阵列的驱动时序,应用数字信号处理（DSP）技术实现红外焦平面阵列的非均匀校正。实验及仿真结果表明：FPGA可产生焦平面阵列所需时序。DSP对焦平面阵列的非均匀校正效果较好。     

非制冷红外焦平面阵列信号处理系统设计

介绍了320×240非制冷红外焦平面阵列(UFPA)的信号处理系统;采用复杂可编程逻辑器件(FPGA)产生红外焦平面阵列的驱动时序,应用数字信号处理(DSP)技术实现红外焦平面阵列的非均匀校正.实验及仿真结果表明:FPGA可产生焦平面阵列所需时序,DSP对焦平面阵列的非均匀校正效果较好.     

腔倒空驱动器研究

本文介绍了腔倒空技术的原理,并对腔倒空驱动器进行设计、测试.研制的腔倒空驱动器能够驱动声光换能器衍射出4MHz?p800kHz?p400kHz?p80kHz?p40KHz?p8KHz、4KHz、800Hz、400Hz等不同重复频率的激光脉冲序列,完成腔倒空,满足不同研究对激光器需求.     

双面位置敏感器件的特性与畸变研究

阐述了半导体光电位置敏感器探测器(PSD)的特性及定位理论,在此基础上,分析了双面PSD的空间分辨率与引起畸变的原因,建立了双面PSD的模型;采用敏感前置放大器的信号波形,对双面PSD内的非线性与模拟的结果进行分析与对比,提出了利用电荷灵敏前置放大器改善PSD的内在畸变的方法.最后给出了关于双面PSD的几个重要结论.     

采样时间对光子计数图像的影响

夜暗环境下,为了弥补人眼在能量、光谱和分辨能力等方面的局限性,利用雪崩光电二极管作为探测元件构建了光子计数成像平台。借助该平台设置环境照度为10-4lx,采样时间分别取10 ms、2.6 ms和780μs,探测到了目标采样点的光子数,从而得到了三组反映目标特征的光子计数图像序列。根据对探测目标判断的程度,应用多帧累加处理方法,可以在保证成像平台具有较高帧频的条件下,选择合适的累加帧数以实现对目标不同等级的探测。     

基于啁啾光纤布拉格光栅的流速传感器

设计了一种基于啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)的新型 流速传感器,包括CFBG压强传 感机构和文丘里管。压强传感机构中,密闭铝箔管横截面两边的压力差导致矩形悬臂梁变 形,从而引起粘贴在悬臂梁侧边的CFBG的反射光谱带宽发生变化。通过 检测其带宽,得到被测流体的速度。实验表明,CFBG反射光谱带宽对温度不敏 感,流速传感器的动态测量范围为8~100mm/s,设计方案是切实可行 的。     

强度调制的光纤布拉格光栅磁场传感器

设计了一种基于光纤布拉格光栅啁啾效应的磁场传感器,导出了光纤布拉格光栅的反射谱带宽与磁感应强度的关系。传感器工作时,磁场中的圆盘形软铁受到通电螺旋管线圈磁场力的作用,引起矩形悬臂梁变形,从而导致粘贴在悬臂梁侧边的光纤布拉格光栅的反射光谱带宽发生变化;利用光谱分析仪,通过检测光纤布拉格光栅反射谱带宽的变化量,即可得到被测磁场磁感应强度的大小。当光谱分析仪的分辨率为0.001nm时,可测量磁感应强度为6~70mT。实验结果表明:该光纤布拉格光栅反射光谱带宽的变化量对温度变化不敏感,当温度从0℃变化到45℃时,3dB带宽的变化小于8pm。实验结果和理论分析一致,表明该方案切实可行。     

基于4Q-PSD的高分辨率横向位移探测方法研究

在分析四象限位置敏感器件(4Q-PSD)结构及特点的基础上,利用该器件作为核心探测器,设计了一种光电探测系统,对高分辨率横向位移的探测进行了研究。系统主要包括LED光发射、光接收、信号处理和显示等部分。LED发射的光束经聚焦透镜汇聚后射向反射镜,反射光聚焦到一个4Q-PSD上,经线性化的信号处理电路处理后,可实现高分辨率横向位移的测量。实验证明:横向位移测量稳定性与精度与测量距离无关,系统的误差主要来自反射镜反射的非均匀性。