扫频光源软件设计

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铌酸锂调制器因为其低损耗,高效率,成本低等优势,使其在高速光调制领域得到了广泛地应用,成为了光学领域重要的光学器件之一。但受到铌酸锂晶体特性的影响,当外界温度,电流,压强等因素改变时,调制器的偏置工作点会随着时间缓慢地变化,最终导致信号质量恶化,影响研究工作。本论文主要完成了两部分功能。一部分是扫频信号源地设计产生,主要通过CPU控制频率合成器生成,另一部分是对调制器工作偏置点的自动控制,采用了低频扰动信号控制法来保证铌酸锂调制器工作点地稳定。通过在输入端引入正弦信号和偏置电压进行调制,然后对输出信号的基波和二次谐波分量分析处理,进而判断偏置点的漂移情况,形成一个闭环控制。本文重点工作是整个扫频光源系统的软件设计,目的是通过算法控制保证铌酸锂调制器偏置点地稳定。具体包括整个系统的软件流程设计,整个系统采用多线程并发工作,接收线程负责CPU和上位机进行指令交互,一方面将上位机的指令传递给其他线程执行,同时也将系统的故障指令上报给主控系统。同时还有射频线程负责扫频信号源产生,包括SPI模块的设计实现。铌酸锂模块通过两个线程控制,PWM模块和DA模块负责低频信号和偏压产生,AD负责对调制器输出信号采样分析。通过各个驱动模块的作用,共同保证铌酸锂调制器偏置点的稳定。
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