收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

THz-TDS测控系统研究

蒋鹏  
【摘要】:太赫兹时域光谱仪技术(THz-Time Domain Spectrometer,简称THz-TDS)是近十几年来发展起来的新技术。太赫兹时域光谱仪中包含光路系统、平移台延迟线及其控制器、锁相放大器和差分光电二极管、低湿湿度计、上位机测控系统等部分组成。国内市场对太赫兹时域光谱仪的需求呈逐渐上升趋势,加强太赫兹方面的研发投入迫在眉睫。 本论文通过研究太赫兹时域光谱技术的有关方面,设计和制作太赫兹时域光谱仪所需的锁相放大器、低湿湿度计以及适用于本实验系统的测控软件。本论文的具体研究工作包括: 一、探索锁相放大器原理和设计方案。进行了单相锁相放大器的试制和测量。通过深入研究微弱信号检测原理,摸索单相锁相放大器的设计方法,为双相锁相放大器的研制和改进奠定基础。 二、在总结单相锁相放大器优缺点的基础上,根据实验系统中差分光电二极管输出的nA级电流信号,设计出微弱信号调理电路、设计出双相数字式锁相放大器并提出相应的算法。这些工作包括原理验证、方案和算法的提出、电路原理图绘制与仿真、PCB设计、上位机软件设计、性能测试等等。 三、进行了THz-TDS测控系统软件的开发。通过GPIB数据线与ESP300电机控制器以及锁相放大器进行通信,利用我们自行编写的软件发送指令,控制平移台时间延迟扫描,获取探测到的差分电流信号,进而得到的太赫兹时域波形。整个测控系统程序集成了太赫兹数据处理模块和低湿湿度监控模块程序,使太赫兹时域光谱测量变的更加简便。 四、设计与制作了太赫兹时域光谱仪中的低湿湿度计。可以满足5%以下低湿湿度的快速测量,并且可以组成无线星形传感网,进行分布式组网测量,很好的满足太赫兹时域光谱仪中的湿度监控。无线低湿湿度计由湿敏电容模块,MSP430fl49单片机最小系统,无线串口模块等部分组成。工作涉及低湿湿度计所需器件选型、硬件电路和PCB设计、嵌入式软件设计以及应用LabVIEW上位机软件设计等。 在上述工作基础上,我们能够结合实验室自行搭建的太赫兹时域光谱仪,对各种物质在太赫兹波段的光谱特性进行测量和分析,极大的充实了太赫兹光谱仪的性能,并为实现小型化太赫兹时域光谱仪奠定了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张利华;微弱信号检测讲座第三讲 相关检测及其在锁相放大器中的应用[J];物理;1988年09期
2 白炳良,黄成;锁相放大器的应用——弗兰克-赫兹实验的改进[J];漳州师范学院学报(自然科学版);2004年02期
3 吴坤;李飞飞;陈平;;双电层电容的测量[J];物理实验;2011年01期
4 王洋,张永林;检测半导体激光器性能的虚拟仪器[J];半导体光电;2000年06期
5 钱惠国;;锁相放大器测定发光二极管光强分布实验研究[J];大学物理实验;2007年02期
6 石文江,伍陵川,杨建宝,宁雅农,黄尚廉;干涉仪测光波长移动所引入的相位误差[J];光学学报;2000年02期
7 陈曦;佟明明;邢冀川;;光学晶体消光比测试研究[J];红外技术;2006年07期
8 中国科学院物理研究所微弱信号检测小组;微弱信号的检测(下)[J];物理;1978年01期
9 伍陵川,石文江,杨建宝,宁雅农,黄尚廉;锁相放大法测量光波长移动的原理误差分析[J];压电与声光;1999年03期
10 倪家升;刘统玉;王昌;常军;宋志强;王黔;刘真梅;翟瑞占;;用于痕量检测微弱信号提取的锁相放大电路设计及实现[J];山东科学;2009年05期
11 邓敏;薄报学;乔忠良;高欣;陈甫;魏永平;;反射法测量大功率二极管激光器腔面温度[J];长春理工大学学报(自然科学版);2010年01期
12 陆昉 ,盛篪 ,孙恒慧;微处理机在深能级瞬态谱测试中的应用[J];复旦学报(自然科学版);1985年03期
13 金以立;微弱信号检测的一种方法——锁相放大器及其应用[J];湖北大学学报(自然科学版);1988年01期
14 陈振荣;郑孔华;张华春;;锁相放大器与微型计算机的联机通讯[J];福建师范大学学报(自然科学版);1989年02期
15 纪多颖,莫永超,孙萍,张仲秋;PE-7265型锁相放大器在旁侧光谱实验中的应用[J];物理实验;2003年09期
16 郝殿中,李国华,吴福全;光相位延迟器延迟量的智能化测量[J];中国激光;2005年10期
17 刘畅;冀邦杰;李建辰;王海陆;严由嵘;;基于锁相放大的激光尾流场探测技术研究[J];应用光学;2009年02期
18 刘兴;李韪韬;钱志余;张建华;;基于近红外光电技术的脑水肿无创监测方法[J];光子学报;2010年12期
19 陈红丽,李国辉,徐得名,陈尧生;甲烷光纤气体传感器的实验研究[J];光子学报;2000年06期
20 刘宝元;郭小云;张玉虹;郭荣礼;胡加兴;;基于LabVIEW的激光晶体消光比测试系统设计[J];国外电子测量技术;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郝学元;陈家胜;;基于LabWindows/CVI5.0的程控锁相放大器研制[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年
2 齐超;杨茂华;戴景民;;从可见光到红外线双向反射率测量技术[A];2002年中国光学学会年会论文集[C];2002年
3 应祥岳;徐铁锋;;基于Labview的旋光角测量技术[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
4 罗文建;;锁相放大器中的高灵敏度微弱光电信号检测技术[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 柏成玉;原遵东;董伟;;漫射样品光谱发射率间接测量装置[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
6 应祥岳;徐铁峰;;基于LabVIEW的旋光角测量技术[A];中国仪器仪表学会第九届青年学术会议论文集[C];2007年
7 朱美萍;易葵;郭世海;邵建达;范正修;;光学薄膜实时监控系统的研究[A];TFC'05全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2005年
8 李银祥;郑兆佳;;STM2000扫描隧道显微镜[A];第六次全国电子显微学会议论文摘要集[C];1990年
9 董伟;原遵东;柏成玉;梁宇;;锁相放大器在材料热物性测量中的应用[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 董伟;原遵东;柏成玉;;基于VB的光谱反射比测量系统的设计与实现[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡宾鑫;基于DLIA的交流阻抗谱测量系统关键技术研究[D];华中科技大学;2012年
2 李萌;太赫兹时域光谱品质影响因素及改进研究[D];天津大学;2011年
3 谷建强;太赫兹奇异介质研究[D];天津大学;2010年
4 袁英豪;太赫兹波在亚波长金属结构中的传输特性及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
5 王昌雷;太赫兹波操控技术与器件研究[D];天津大学;2010年
6 田晓光;基于飞秒激光激励半导体材料的太赫兹源与探测技术[D];华中科技大学;2011年
7 袁英豪;太赫兹在亚长金结构中的传输特性及其应用研究[D];华中科技大学;2011年
8 丁岚;亚波长结构中的太赫兹波共振及其在成像中的应用[D];华中科技大学;2012年
9 戴厚梅;飞秒激光激励气体产生太赫兹波的理论研究[D];华中科技大学;2012年
10 苗亮;高能量光泵太赫兹气体激光器研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋鹏;THz-TDS测控系统研究[D];首都师范大学;2013年
2 任云杰;智能锁相放大器的设计[D];黑龙江大学;2012年
3 郭璐璐;数字锁相放大器的设计与实现[D];大连理工大学;2013年
4 赵俊杰;数字锁相放大器的实现研究[D];大连理工大学;2011年
5 曹天书;TDLAS气体检测中二次谐波的锁相放大器的研究[D];吉林大学;2013年
6 李凤鸣;基于DSP的数字锁相放大器的设计[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 许文佳;基于FPGA的数字锁相放大器的设计与研究[D];吉林大学;2012年
8 杨俊义;基于FPGA的数字锁相放大器研究[D];浙江大学;2012年
9 黄年龙;智能检测仪中微弱信号处理方法的研究[D];南京理工大学;2013年
10 唐恒悦;基于FPGA的数字锁相放大器研究[D];黑龙江大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 本报记者 王小龙;安全、隐私和健康你选什么?[N];科技日报;2010年
2 李荔;李培宁:“隐身斗篷”拓宽消失波段[N];北京科技报;2010年
3 记者陈欣然 通讯员孟兆熙;天大一科研项目入选中国高等学校十大科技进展[N];天津教育报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978