雪崩光电二极管温漂特性的实验研究

对雪崩光电二极管的温漂特性即增益随温度的变化特性进行了研究,给出了其相应的漂移方程,并对温漂的补偿方法进行了探讨。实验结果对正确使用雪崩光电二极管,确保雪崩光电二极管能够稳定地工作具有重要的参考价值。     

光纤喇曼测温系统中APD增益稳定的研究

分布式光纤测温系统采用APD雪崩光电二极管作为接收器件,它的稳定性对后级的信号处理及系统主要技术指标起着决定性的影响.APD的增益受温度波动影响较大.对APD增益进行了分析,针对分布式光纤测温系统中喇曼光信号极微弱和强噪声的特点,设计了一温控系统和一反馈偏压补偿系统.实验证明温控温度波动小于0.1℃,测试输出电压波动小于0.5 mV,完全满足分布式光纤测温系统对APD增益稳定的高要求.     

用AC1056实现对雪崩光电二极管温漂的偏压补偿

雪崩光电二极管(APD)的增益严重地受到温度的影响.AC1056是一款多功能的12位A/D板,具有A/D转换和D/A控制的功能.利用它得到了具有相当精度的对APD偏压和温度的采集和具有高精度的对APD偏压的控制,从而获得了在维持APD增益比较恒定的条件下其温度和偏压之间的关系,并在应用中实现了对APD温度漂移的偏压补偿.     

分布式光纤传感器系统的稳定性研究

分布式光纤传感技术是适应现代工程技术的迫切需要而发展起来的一类全新的传感技术，其稳定性是该技术能得到广泛应用的基本保证。文章系统分析了影响分布式光纤传感器稳定性的因素。并提出了合理的科学的解决方法。     

APD非线性响应补偿

1APD特性 光模块采用基于雪崩光电二极管（APD）的光接收器支持高灵敏度设计。从APD接收到的反馈呈非线性（平均接收功率）,这一非线性特性为优化控制激光器模块带来一定困难,典型的APD非线性特性如图1所示。     

压阻型压力传感器灵敏度温漂及其补偿技术

就压阻型压力传感器的灵敏度温度漂问题进行述评，分析了灵敏度温漂产生的原因并提出解决灵敏度温漂的多种补偿方法。     

基于神经网络的MEMS陀螺仪温漂补偿方法研究

针对MEMS惯性传感器对温度变化非常敏感问题,提出了一种MEMS陀螺仪实时温度补偿方法,并比较了此方法与传统使用的分段线性拟合方法的补偿效果.首先,使用一个标定过的MEMS-IMU进行温度试验,并在试验过程中采集MEMS陀螺仪的输出;其次,提出了一个基于MEMS陀螺仪前一时刻温漂输出的实时补偿模型,并引入虚假最近邻算法来确定神经网络隐藏层的神经元个数;然后,采用了一种普通循环神经网络的变体,门循环单元循环神经网络,来辨识所提出模型的输入与输出之间的关系,从而得到完整的MEMS陀螺仪温漂实时补偿模型;最后,比较了所提出的方法和分段线性拟合方法的补偿效果.为了得到定量的比较结果,分别在相同试验条件下和不同升温速率条件下比较了以上两种方法补偿前后MEMS陀螺仪的艾伦方差和零偏稳定性.根据比较结果可知,在以上两种试验条件下,采用所提出的方法补偿后,MEMS陀螺仪的艾伦方差系数和零偏稳定性均显著降低,并且补偿效果均优于分段线性拟合方法.     

压力传感器零点温漂的两种补偿方法比较

压阻式压力传感器在实际应用中普遍存在零位偏离和零位温度漂移现象,这就降低了传感器的测量精度,因此需采取适当的补偿方法对这两种现象产生的误差进行修正,从而提高测量精度。文中分别通过电桥臂一串一并的硬件补偿方法及基于规范化多项式拟合算法的软件补偿方法同时实现平衡零位与补偿零位漂移。由模型推导分析及实验最终得出,通过规范化多项式计算方法拟合出的数据精度较高,补偿效果好于一串一并的硬件补偿方法。     

压阻型压力传感器的零点温漂及其补偿技术

本文分析了压阻型压力传感器的零点温产生的原因,并介绍几种补偿技术。     

双目面结构光三重扫描测量系统温漂补偿方法

双目面结构光三重扫描是在条纹投影双目视觉重建的基础上,追加左、右相机与投影仪构成的单目视觉系统重建点云,在反光和凹凸起伏等表面测量应用上具有更好的点云完整性优势。但由于环境温度变化影响,投影仪产生较大温度漂移,导致双目重建点云与单目重建点云发生“分层”现象。为此,文中提出了一种基于正交条纹投影的三重扫描系统温漂在线补偿方法,通过投影仪投射正交条纹来构建双目重建点在投影仪图像中准确的映射关系,并基于双目重建点在投影仪图像中的重投影误差最小化目标函数来求解温漂补偿后的投影仪最优外参数。最后,以金属球和汽车零件作为被测对象进行实验验证,在不依靠标定板等先验信息及繁琐标定流程基础上,所提在线快速补偿方法可以使得双目点云与单目点云温漂量分别减小78.2%和94.3%,极大减轻了温度变化对于三重扫描点云数据拼接影响。     

基于TPS40210的APD偏压温补电路设计

介绍了TPS40210的工作原理。利用TPS40210设计的高压偏置电路具有动态范围广、低噪声的优点,滤波后输出纹波小于20mVP-P;基于AD590温度传感器,设计了一种自动温度补偿的APD高压偏置电路,并对电路进行了理论分析和实验验证。结果表明,该电路输出能够根据环境温度变化自动调节偏压输出,使APD工作在稳定增益状态。     

基于DS3501的APD偏压温度补偿电路设计

介绍了DS3501的工作原理,针对APD偏置电压需要进行精确温度补偿的要求,设计了一种高精度、宽动态范围的APD偏压自动补偿电路。经实验测试,APD偏压相对误差小于0.25%。将该补偿电路应用于荧光法溶解氧测量系统中,显著提高了系统测量精度,测量结果相对误差小于1%。     

基于ADL5317和LM35的APD偏压温度补偿电路设计

针对分布式光纤测温系统中APD(Avalanche Photodiodes)的反向偏置电压需进行实际温度补偿的要求,利用LM35温度传感器和ADL5317芯片,设计了一种高精度、低功耗、宽动态范围、偏置电压精确且可自动控制的APD偏压温度自动补偿电路。     

光导管暗电阻时间漂移特性的动态补偿

为了消除光导管暗电阻时间漂移特性对测量结果造成的影响,提出了一种动态补偿方法。将该方法应用于对红外水分仪中PbS光导管的输出信号进行即时修正,较好地克服了PbS光导管暗电阻时间漂移特性的影响。本文所介绍的动态补偿法,原理简单易行,对提高检测系统的稳定性和精确度具有明显的技术应用价值。     

APD最佳偏压温度补偿的实现方法

本文在对APD最佳雪崩增益分析的基础上,研究了最佳偏压和温度的关系并给出了温度偏压补偿的具体实现电路。     

低耗低纹波可控式APD偏置电路

给出了两种非常适合作为APD偏置电路的高效、低耗、低纹波输出、可控式高压发生电路,同时给出了电路的应用说明.     

基于滤波的准直光束漂移反馈补偿方法研究

针对光束漂移对超精密激光准直测量影响大且其 难以从实际测量信号中有 效提取的问题,提出一种基于滑动均值滤波的准直光束漂移反馈补偿方法。方法通过滑动均 值滤波器抑制干扰噪声影响,从实际微弱检测信号中有效提取出其中的光束漂移成分及其 变化趋势,并将其作为反馈量;进而利用压电偏转 镜对光束漂移量进行实时反馈补偿,以抑制其对激光准直测量稳定性的影响。实 验结果表明,经本文方法补偿的激光器出射光束在140s内1m准直距 离处,光束漂移量标准 差X方向从2.66×10－8 rad下降 到4.13×10－9 rad,Y方向从1.74×10－ 8 rad下降到3.97×10－9 rad,有效地提高 了激光准直测量光束的方向稳定性。     

二维位移测量中激光漂移实时补偿方法研究

激光漂移是影响二维位移测量精度的主要因素之一。为了消除激光光源漂移对二维位移测量结果的影响,提出了一种双光路激光漂移实时补偿的方法。在二维位移测量系统中,根据测量光路结构工作机理建立了激光光源平漂和角漂对位移测量产生误差的模型,通过参考光路监测激光的漂移量,并利用误差模型将漂移量经过转换后补偿到测量结果中。理论分析表明,本文方法能够实现对平漂和角漂的完全补偿。分析了实际光路布置中的结构参数误差对补偿效果的影响,基于此选择光路的结构参数。实验结果显示,使用双路激光漂移补偿方法后,可以使8h内的X方向和Y方向的漂移量分别减少55.1%和73.3%。     

集成化高速APD的研究进展

理论分析了降低雪崩光电二极管(APD)噪声、提高其增益及带宽的一般方法。面向APD综合响应度与带宽之间存在的固有矛盾问题,提出了采用三维纳米化技术降低APD的噪声,以及采用集成光学技术提高APD的响应度的解决方案。在此基础上,从表面等离基元聚光结构与垂直光入射型APD的混合集成、超透镜与垂直光入射型APD的混合集成,以及阵列波导光栅(AWG)与光侧入射倏逝波耦合波导(EC)APD的单片集成等三个方面,综述了集成化高速APD的研究进展,对该领域的发展趋势进行了展望。