论文摘要
电光调制技术被广泛应用在光通信、激光调Q、激光测距、光存储等方面,电光调制中一个重要的技术就是调制电信号的获取。本文介绍了一种获取高速调制电信号的新方法—基于FPGA的高速电光选通系统。此系统由系统时序控制和超快高压脉冲获取两个模块组成。系统时序控制模块由高速模数转换、FPGA延时、可控延迟传输线三个部分组成。利用FPGA高密度、高可靠性、可反复擦写和可以现场编程、灵活调制的特点,将整个系统的主要控制部分集成在FPGA中,并将延时分为数字延时和模拟延时两部分。然后利用FPGA实现数字延时,可控延时线实现模拟延时。系统输入由4×4矩阵键盘构成,数据处理、控制和运算功能由FPGA实现,显示由三组数码管实现。超快高压脉冲获取模块由光耦隔离、触发放大和MOSFET级联构成。经试验检测,高速电光选通系统可以产生重复频率1HZ-9999HZ,步进1HZ,延时范围为0—9999ns,步进为1ns,幅度为数千伏,前沿和后沿小于10ns,抖动小于1ns的高压矩形电脉冲。采用FPGA可以简化系统硬件结构、减小系统抖动、集成系统功能、节约系统成本,能够完成外触发脉冲整数周期倍的数字延时,并能很方便、快捷地实现数据和命令集的输入和处理。可控传输线通过计算机编程可实现Ons—15.5ns模拟延时,数字延时和模拟延时相结合的方法完满地实现了预设目标。
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摘要ABSTRACT目录第一章 引言§1.1 激光调Q技术产生背景§1.2 激光调Q主要方法介绍§1.2.1 电光调Q§1.2.2 声光调Q§1.2.3 染料调Q§1.2.4 色心调Q§1.2.5 转镜调Q§1.3 激光调Q技术国内外发展概况§1.3.1 国外调Q技术研究现状§1.3.2 国内调Q技术研究现状§1.4 本章小结第二章 调Q激光技术§2.1 Q值定义§2.2 电光调Q原理§2.2.1 Pockels效应§2.2.2 电光晶体调Q原理§2.3 设计电光调Q激光器应考虑的问题§2.3.1 调制晶体材料的选择§2.3.2 调制晶体的电极结构§2.3.3 对激光工作物质的要求§2.3.4 对光泵浦灯的要求§2.3.5 对Q开关控制电路的要求§2.4 本章小结第三章 高速电光选通系统§3.1 高速电光选通系统§3.2 POCKELS盒的驱动§3.3 高速电光选通系统架构§3.4 高速模数转换模块§3.5 本章小结第四章 基于FPGA的数字延时模块设计§4.1 FPGA简介§4.1.1 FPGA工作原理§4.1.2 FPGA的特点§4.2 电光选通系统FPGA内部架构§4.3 数据流和命令流的输入和处理§4.3.1 4*4矩阵键盘§4.3.2 数字化去抖§4.3.3 数据流信号处理§4.3.4 命令流信号处理§4.4 同步信号FD的产生模块§4.4.1 FC和FCL的产生机理§4.4.2 分频模数的产生§4.4.3 同步信号FD的产生机制§4.5 数字延迟信号FM产生模块设计§4.5.1 数字延迟信号产生原理§4.5.2 数字延迟信号产生的实现§4.6 监控信号产生模块设计§4.7 数码显示模块设计§4.7.1 分时复用显示原理§4.7.2 单位显示数字产生§4.7.3 多位数码管连接方式§4.8 FPGA的配置方式§4.9 本章小结第五章 模拟延时模块设计§5.1 传输线基本概念§5.1.1 均匀传输线§5.1.2 无损耗和有损耗传输线§5.1.3 趋肤效应§5.2 延时微带线设计§5.2.1 阻抗匹配设计§5.2.2 分段延时设计§5.3 延时微带线控制§5.3.1 延时信号功率放大§5.3.2 延时控制电路§5.4 本章小结第六章 超快高压脉冲获取模块设计§6.1 光耦隔离电路设计§6.2 高压触发电路设计§6.3 超快高压脉冲获取电路设计§6.4 本章小结第七章 实验结果分析与展望§7.1 高速电光选通系统实验装置§7.2 波形测量与分析§7.2.1 FD波形测量与分析delay的波形测量与分析'>§7.2.2 Cdelay的波形测量与分析§7.2.3 FM的波形测量与分析§7.2.4 光耦输出波形测量与分析§7.2.5 HFD和HFF波形测量与分析§7.3 结论与展望参考文献发表文章目录致谢文中英文缩写汇编
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- [1].基于FPGA的高速电光选通系统设计(英文)[J]. 光子学报 2009(05)
- [2].机载环境中激光选通成像技术的发展[J]. 光机电信息 2010(01)
标签：高速电光选通系统论文; 超快高压脉冲获取论文; 现场可编程逻辑阵列论文; 级联论文;
