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基于FPGA和USB的He-Ne激光频率稳定度数字信号处理系统的设计

闫照  
【摘要】:激光技术现已广泛应用于交通、医疗、国防等相关领域,而激光频率稳定度是衡量激光性能的重要指标。如何准确测量激光器的频率稳定度是当代研究领域的一大热点。 由于激光信号频率的直接测量值超出了普通探测器的测量范围,因此通常采用I2稳频激光器的拍频值作为He-Ne激光器频率稳定度的测量值。本文采用了拍频测量技术,研制了一套He-Ne激光频率稳定度的后端数字信号处理系统。该系统能够较为准确地测量出激光器的频率稳定度,理论上精确度可达0.1kHz。本文具体工作如下: (1)阅读大量文献,研究了国内外激光稳定度测量技术。介绍了国际通用的拍频测量技术的原理,并根据此技术给出了一套He-Ne激光稳定度的整体设计框架。 (2)根据整体设计框架,我们设计了一套完整的激光稳定度后端数字信号处理系统。并且完成了数字信号处理系统的硬件电路设计、PCB制板以及电气特性检测和管脚信号模拟测试、焊接,并开发了相应的USB固件程序和FPGA计数时序控制程序等,最终达到课题研究的要求。


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