基于labview環(huán)境的激光功率與波長(zhǎng)調(diào)諧研究【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)基于基于LabVIEWLabVIEW環(huán)境的激光功率與波長(zhǎng)調(diào)諧研究環(huán)境的激光功率與波長(zhǎng)調(diào)諧研究摘要：LabVIEW是不同于傳統(tǒng)編程語(yǔ)言的使用圖形符號(hào)來(lái)編寫程序的編程環(huán)境，結(jié)合了圖形化編程方式的高性能與靈活性，以及為測(cè)試測(cè)量與自動(dòng)化控制應(yīng)用設(shè)計(jì)的高性能模塊及其配置功能，能夠?yàn)閿?shù)據(jù)采集、儀器控制、測(cè)量分析與數(shù)據(jù)顯示等各種應(yīng)用提供必要的開(kāi)發(fā)工具。本文介紹在LabVIEW環(huán)境下對(duì)

2、半導(dǎo)體激光器的功率和波長(zhǎng)調(diào)諧研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，并介紹了LabVIEW界面與控制器的串口交互通信、MSP430F149控制程序、半導(dǎo)體激光器功率與波長(zhǎng)的測(cè)量的各種方法。關(guān)鍵字：LabVIEW；串口通信；半導(dǎo)體激光器；1、背景、背景1.1半導(dǎo)體激光器的發(fā)展與應(yīng)用半導(dǎo)體激光器的發(fā)展與應(yīng)用1970年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室研制成功在可以在室溫下連續(xù)工作的半導(dǎo)體激光器（laserdiode），為光通信提供了實(shí)用化光源。目前，半導(dǎo)體激光器在通信、醫(yī)療、工業(yè)

3、、國(guó)防軍事等眾多領(lǐng)域得到非常廣泛的應(yīng)用。在通信上，對(duì)于半導(dǎo)體激光器來(lái)說(shuō)，光纖通信是當(dāng)前主要的應(yīng)用領(lǐng)域，未來(lái)的發(fā)展更是一個(gè)廣闊的領(lǐng)域。其主要原因是相對(duì)與傳統(tǒng)的電通信具有一下優(yōu)點(diǎn):通帶寬，容量大，可實(shí)現(xiàn)波分密集復(fù)用（DVDM），傳輸損耗小，可靠性高，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信[2]。在醫(yī)療領(lǐng)域，激光醫(yī)療作為激光應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域，發(fā)展非常迅速，逐步走向成熟。半導(dǎo)體激光器因其具有體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、功耗低、波長(zhǎng)覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，特別適用于醫(yī)療設(shè)備的

4、制造。在工業(yè)上，電氣傳感器一直作為測(cè)量物理與機(jī)械現(xiàn)象的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備發(fā)揮著它的作用。盡管它們?cè)跍y(cè)試測(cè)量中無(wú)處不在，但作為電氣化的設(shè)備，他們有著與生俱來(lái)的缺陷，例如信號(hào)傳輸過(guò)程中的損耗，容易受電磁噪聲的干擾等等。用半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的光束代替電流，用標(biāo)準(zhǔn)光纖代替銅線作為傳輸介質(zhì)，光纖傳感器就是針對(duì)這些應(yīng)用挑戰(zhàn)相當(dāng)好的解決方法。在國(guó)防軍事上，信息戰(zhàn)將是未來(lái)高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)略至高點(diǎn)，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(jī)遇，目前

5、軍事方面的應(yīng)用有激光雷達(dá)、激光模擬武器、激光警戒、激光制導(dǎo)跟蹤等等。1.21.2半導(dǎo)體激光器功率和波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器功率和波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器的功率和波長(zhǎng)是其工作特性的兩個(gè)非常重要參數(shù)，對(duì)半導(dǎo)體激光器功率LabVIEW是美國(guó)NI公司推出的一種通用虛擬儀器開(kāi)發(fā)軟件，它包含了豐富的功能函數(shù)庫(kù)和完備的總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序[1]。LabVIEW的最大特點(diǎn)是其基于圖形(Graphics)的編程方式：LabVIEW采用了框圖而非傳統(tǒng)的文本方式的編程方法。這種

6、編程方式強(qiáng)調(diào)信號(hào)處理的實(shí)際過(guò)程，編程簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。LabVIEW虛擬儀器軟件是當(dāng)今世界最流行的一種儀器構(gòu)成和檢測(cè)控制方案，目前國(guó)內(nèi)外大量先進(jìn)的測(cè)控系統(tǒng)都采用其作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。用LabVIEW虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)實(shí)際的測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：測(cè)試量龐大，另外還要進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理、報(bào)表的生成打印等任務(wù)。面對(duì)如此繁多的任務(wù)，無(wú)法用一個(gè)用戶界面（又稱為人機(jī)界面）來(lái)實(shí)現(xiàn)，這時(shí)可將一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)按完成的具體任務(wù)不同分成幾個(gè)功能模塊，每個(gè)功

7、能模塊分別設(shè)計(jì)成為不同的子程序（在LabVIEW中稱作子VI），并且每個(gè)子程序都有自己的用戶界面。在測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用程序中首先提供一個(gè)友好的用戶界面，在此界面上把上述各功能模塊組織起來(lái)供用戶調(diào)用，利用菜單來(lái)驅(qū)動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)的各功能模塊，以完成不同的測(cè)試任務(wù)。這種調(diào)用關(guān)系，反映到用戶界面上，表現(xiàn)為菜單的功能。菜單形式的用戶界面設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法：采用子VI動(dòng)態(tài)調(diào)用方法來(lái)實(shí)現(xiàn)和采用數(shù)組函數(shù)調(diào)用子VI的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中所用到幾個(gè)主要函數(shù)說(shuō)明:1)Ope

8、nVIReference.vi函數(shù)2)CallByReferenceNode.vi函數(shù)3)CloseLVObjectReference.vi函數(shù)4)BuildArray.vi函數(shù)5)Search1DArray.vi函數(shù)6)IndexArray.vi函數(shù)。LabVIEW提供了更強(qiáng)大的靈活性，因?yàn)樗腔谲浖?。LabVIEW用戶無(wú)法作為儀器的生產(chǎn)者，但是可以定義一起的功能，使用計(jì)算機(jī)、插入式硬件和LabVIEW能共同組成一個(gè)完全可配置的虛

9、擬儀器，以完成用戶的任務(wù)。使用LabVIEW，用戶可以根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建所需的任何類型的虛擬儀器，而其成本僅僅是傳統(tǒng)儀器的小部分。當(dāng)需求變化時(shí)，還可以在瞬間修改虛擬儀器[4]。虛擬儀器(VirtualInstrument)是基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)，已經(jīng)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。LabVIEW是由美國(guó)國(guó)家儀器公司(NationalInstrumentsCo.)推出的、主要面向計(jì)算機(jī)測(cè)控領(lǐng)域的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，是一種基于圖形開(kāi)發(fā)、調(diào)試

10、和運(yùn)行的集成化環(huán)境。利用LabVIEW設(shè)計(jì)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時(shí)，可配備NI公司的數(shù)據(jù)采集板卡模擬采集多路信號(hào)，但是數(shù)據(jù)采集卡價(jià)格較貴。本設(shè)計(jì)選用MSP430單片機(jī)組成的系統(tǒng)作為前端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行多路數(shù)據(jù)采集，然后通過(guò)RS232串口通訊將數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)，在LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)下，對(duì)各路數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、標(biāo)定和實(shí)時(shí)顯示，從而實(shí)現(xiàn)了一種在LabVIEW環(huán)境下的單片機(jī)多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[5]。在LabVIEW功能面板的InstrumentI／Os