基于labview環(huán)境的通信激光強度和波長調(diào)諧控制研究【開題報告+文獻綜述+畢業(yè)設(shè)計】

1、1畢業(yè)設(shè)計開題報告畢業(yè)設(shè)計開題報告電子信息科學與技術(shù)電子信息科學與技術(shù)基于基于labVIEWlabVIEW環(huán)境的通信激光強度和波長調(diào)諧控制研環(huán)境的通信激光強度和波長調(diào)諧控制研究一、選題的背景與意義1970年美國貝爾實驗室研制成功在可以在室溫下連續(xù)工作的半導體激光器（laserdiode），為光通信提供了實用化光源。目前，半導體激光器在通信、醫(yī)療、工業(yè)、國防軍事等眾多領(lǐng)域得到非常廣泛的應用。在通信上，對于半導體激光器來說，光纖通信是當前主

2、要的應用領(lǐng)域，未來的發(fā)展更是一個廣闊的領(lǐng)域。其主要原因是相對與傳統(tǒng)的電通信具有一下優(yōu)點:通帶寬，容量大，可實現(xiàn)波分密集復用（DVDM）.傳輸損耗小，可靠性高，可實現(xiàn)遠距離通信。在醫(yī)療領(lǐng)域，激光醫(yī)療作為激光應用的一個重要領(lǐng)域，發(fā)展非常迅速，逐步走向成熟。半導體激光器因其具有體積小、重量輕、壽命長、功耗低、波長覆蓋范圍廣等特點，特別適用于醫(yī)療設(shè)備的制造。在工業(yè)上，電氣傳感器一直作為測量物理與機械現(xiàn)象的標準設(shè)備發(fā)揮著它的作用。盡管它們在測試測

3、量中無處不在，但作為電氣化的設(shè)備，他們有著與生俱來的缺陷，例如信號傳輸過程中的損耗，容易受電磁噪聲的干擾等等。用半導體激光器產(chǎn)生的光束代替電流，用標準光纖代替銅線作為傳輸介質(zhì)，光纖傳感器就是針對這些應用挑戰(zhàn)相當好的解決方法。在國防軍事上，信息戰(zhàn)將是未來高技術(shù)戰(zhàn)爭的戰(zhàn)略至高點，激光技術(shù)是獲取和傳輸信息的重要手段，正面臨著前所未有的挑戰(zhàn)和機遇，目前軍事方面的應用有激光雷達、激光模擬武器、激光警戒、激光制導跟蹤等等。半導體激光器的功率和波長是

4、其工作特性的兩個非常重要參數(shù)，對半導體激光器功率和波長的調(diào)諧研究十分必要。半導體激光器的輸出功率與注入電流在理想情況下有其中為曲線的斜率，為是LD的閾值電流。半導體激光器的閾()thPITI????()thIT值電流對溫度敏感，可以表示為，其中是常數(shù)，是器件的特00()exp()thITITT?0I0T征溫度，取決于器件的結(jié)構(gòu)和所用材料。由于介質(zhì)的折射率與溫度有關(guān)，半導體激光器的發(fā)射波長與溫度也有聯(lián)系。理論分析和實驗表明，半導體激光器的

5、工作電流發(fā)生變化時激光器不僅輸出光強發(fā)生變化峰值（中心）波長也隨著工作電流的增加向長波方向移動。所3統(tǒng)，有一個完成任何編程任務的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲，等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具，如設(shè)置斷點、以動畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序（子VI）的結(jié)果、單步執(zhí)行等等，便于程序的調(diào)試。利用LabVIEW友好的操作界面和強大的數(shù)據(jù)處理及顯示功能，使用LabVIEW開發(fā)

6、用戶界面不僅減少了成本，還提高了系統(tǒng)的靈活性與可靠性。完成用戶界面設(shè)計需要編寫串口通信子VI，數(shù)據(jù)處理子VI，控制命令子VI，用配置子VI以及前面板界面設(shè)計。需要使用LabVIEW函數(shù)庫提供的各種結(jié)構(gòu)如循環(huán)結(jié)構(gòu)，事件結(jié)構(gòu)，順序結(jié)構(gòu)，case結(jié)構(gòu)，狀態(tài)機結(jié)構(gòu)等完成子VI的設(shè)計。在LabVIEW環(huán)境下編寫友好美觀用戶界面同時完成相關(guān)的數(shù)據(jù)處理，以及利用PC機串口的進行界面相關(guān)操作指令的收發(fā)。例如旋動界面激光波長旋鈕或者功率旋鈕，程序自動生成

7、相關(guān)指令發(fā)送出去，在界面上也可以讀取激光器的工作狀態(tài)，工作參數(shù)并顯示。2.MSP430F149單片機的內(nèi)嵌程序設(shè)計MSP430系列單片機是美國德州儀器(TI)1996年開始推向市場的一種16位超低功耗的混合信號處理器(MixedSignalProcess)。MSP430F149具有兩個16位定時器，一個12位高速AD轉(zhuǎn)換器，兩個通用串行同步異步通信接口USART以及48個IO引腳。以MSP430F149單片機為核心的激光控制系統(tǒng)接收上位