專利名稱：700-2800nm皮瓦級光能量探測器電路的制作方法
700-2800nm皮瓦級光能量探測器電路技術(shù)領(lǐng)域
本項發(fā)明屬于精密光電檢測領(lǐng)域，具體涉及一種700j800nm皮瓦級光能量探測電路。
背景技術(shù)：
激光二極管(LD)具有體積小、重量輕、轉(zhuǎn)換效率高、省電等優(yōu)點外，半導體激光器的激射頻率可在較寬的范圍內(nèi)調(diào)諧，激射功率和頻率可以方便、高效地進行直接調(diào)制，且調(diào)制范圍大，隨著LD (激光二極管)技術(shù)的發(fā)展，LD應(yīng)用范圍覆蓋了整個光電子學領(lǐng)域，成為當今光電子科學的核心技術(shù)。伴隨著激光技術(shù)在檢測方面的應(yīng)用，對激光器光能量的檢測成為激光器應(yīng)用中一項重要的技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高、工作穩(wěn)定性好的700j800nm皮瓦級光能量探測器電路。
本發(fā)明的7001800nm皮瓦級光能量探測器電路包括有一個可采集激光器光能信號的光電檢測器，信號探測器經(jīng)過信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出至顯示裝置；上述的信號處理過程中由一個ATMEGA8單片機控制，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊集成在ATMEGA8單片機中。
本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高、工作穩(wěn)定性好，可對皮瓦級的微小光信號進行快速反應(yīng)。


圖1是本發(fā)明的信號處理流程圖；圖2是本發(fā)明實施例的ATMEGA8單片機電路圖； 圖3是本發(fā)明實施例中信號放大電路的前置放大電路圖； 圖4是本發(fā)明實施例中信號放大電路的后繼放大電路圖。
具體實施方式
如圖所示，該700j800nm皮瓦級光能量探測器電路由光電檢測器對微弱信號進行探測，檢測到的微弱電信號經(jīng)過降噪、放大后，再將放大的信號進行A/D轉(zhuǎn)換，之后對光功率輸出進行顯示。
本發(fā)明采用單片機ATMEGA8來對信號處理過程進行控制，如圖2所示的ATMEGA8 是一款高性能、低功耗的8位AVR微處理器，內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器，通過其內(nèi)置轉(zhuǎn)換器對模擬信號進行轉(zhuǎn)換。
由光電檢測器提取出的信號是mV數(shù)量級，須經(jīng)過信號調(diào)理才能進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此，信號調(diào)理必須具有一些必備的性能。首先，電路必須具有很高的共模抑制比，同時電路的輸入阻抗也是一個很重要的參數(shù)，高輸入阻抗可以有效減小信號源內(nèi)阻的影響。調(diào)理電路的低噪聲、低漂移等指標對信號的處理有很大幫助。
放大電路的前置放大電路如圖3所示，由于光電探測器工作在零偏置下，因此產(chǎn)生電流和光強具有良好的線性關(guān)系，通過I/V轉(zhuǎn)換，可以得到供A/D轉(zhuǎn)換的電壓信號。由于探測器面積僅有1 mm2左右，因此探測器輸出的電流范圍在數(shù)百皮安(pA)到幾微安(μΑ)之間。為了保證轉(zhuǎn)換精度，運算放大器的偏置電流不應(yīng)大于數(shù)皮安(ΡΑ)。選用德州儀器公司生產(chǎn)的超低偏置電流75 fA，fA=l(Tl5 Α)兩通道運算放大器TLC2272，由于輸入級采用介質(zhì)隔離的場效應(yīng)管組成，并改進了輸入晶體管的幾何圖形，使得它具有獨特的電氣性能。
放大電路的后繼放大電路使用電壓跟隨器匹配輸入輸出阻抗，為穩(wěn)定輸出電壓、 減小輸入阻抗，放大電路選擇電壓串聯(lián)反饋放大。
后繼放大后的電信號采用16位高精度的A/D轉(zhuǎn)換器對模擬信號進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)經(jīng)電壓對比后由IXD1602進行顯示。
權(quán)利要求
1. 一種700j800nm皮瓦級光能量探測器電路，其特征是它包括有一個可采集激光器光能信號的光電檢測器，信號探測器經(jīng)過信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出至顯示裝置； 上述的信號處理過程中由一個ATMEGA8單片機控制，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊集成在ATMEGA8單片機中。
全文摘要
本項發(fā)明屬于精密光電檢測領(lǐng)域，具體涉及一種700-2800nm皮瓦級光能量探測電路。本發(fā)明的700-2800nm皮瓦級光能量探測器電路包括有一個可采集激光器光能信號的光電檢測器，信號探測器經(jīng)過信號放大電路和A/D轉(zhuǎn)換模塊輸出至顯示裝置；上述的信號處理過程中由一個ATMEGA8單片機控制，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊集成在ATMEGA8單片機中。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單、檢測精度高、工作穩(wěn)定性好，可對皮瓦級的微小光信號進行快速反應(yīng)。
文檔編號G01J1/44GK102519588SQ201110428070
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者周四海, 徐東進, 章林強, 詹敦平 申請人:江蘇飛格光電有限公司