System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统技术方案_技高网

一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统技术方案

技术编号:40031587 阅读:10 留言:0更新日期:2024-01-16 18:19
本发明专利技术涉及一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,属于光学调制系统技术领域,解决了现有技术中使用斩波轮对光信号进行调制时存在的斩波器体积较大、功耗高、稳定性较差,无法与太阳光谱遥感仪器集成的问题。系统包括用于对输入至入缝片的光进行调制的音叉单元,音叉单元包括音叉斩波器和驱动其振荡的音叉驱动器,音叉斩波器包括前置放大单元、滤波器单元、峰值检测单元、幅度控制单元、自动钳位单元、功率放大单元、相位调整单元和同步信号输出单元。本发明专利技术通过音叉斩波器对入射光信号进行调制,再经过锁相放大器将信号进行放大,实现对信噪比的提升,具有体积小、功耗低、稳定性好的优点,有利于实现光学调制系统与太阳光谱遥感仪器的集成化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学调制系统,特别是涉及一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统


技术介绍

1、太阳光谱遥感仪器在工作时,待测光信号往往受到电子学噪声、杂散光和热噪声等的影响。为了减小噪声对信号的影响,提高仪器工作的信噪比,通常需要在仪器前端加一个光学调制系统。利用斩波器对被测光信号进行调制,将直流信号变成特定频率的交流信号是提升信噪比的必要手段。

2、目前有使用斩波轮对光信号进行调制的方式,该方式通过将旋转叶片放置在光路中,随着叶片的旋转,光会周期性地通过和被遮挡,这样光学信号就被施加了脉冲调制。调制频率取决于叶片的旋转频率。光学斩波器经常与锁相放大器配合使用,光学斩波器的信号输入到锁相放大器中进行参考,将被测信号进行放大。但这种采用斩波轮对光信号进行调制的方式存在以下缺点:采用斩波轮结构的斩波器体积较大,功耗高,稳定性较差,并且太阳光谱遥感仪器由于受入缝的影响,难以与体积较大的斩波器进行集成,导致太阳光谱遥感仪器整体体积增大,难以做到集成化。


技术实现思路

1、为了解决使用斩波轮对光信号进行调制时存在的斩波器体积较大、功耗高、稳定性较差,并且无法与太阳光谱遥感仪器进行集成的问题,本专利技术提供一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,可以实现对太阳光谱遥感仪器信噪比的提升。

2、为解决上述问题,本专利技术采取如下的技术方案:

3、一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,包括用于对输入至入缝片的光进行调制的音叉单元,所述音叉单元包括音叉斩波器和用于驱动所述音叉斩波器中两个音叉片振荡的音叉驱动器,两个所述音叉片的中心与所述入缝片的狭缝中心对准;所述音叉驱动器包括:

4、前置放大单元,用于对所述音叉斩波器的反馈信号进行前置放大;

5、滤波器单元,用于对所述前置放大单元放大后的信号进行滤波,并将滤波信号分别送入峰值检测单元、自动钳位单元和相位调整单元;

6、峰值检测单元,用于检测所述滤波信号的峰值电压;

7、幅度控制单元,用于将所述峰值电压与基准电压进行差值比较,得到当前的钳位电压,以及在初始上电时,输出启动电压信号;

8、自动钳位单元,用于根据所述钳位电压和所述滤波信号生成电压控制信号;

9、功率放大单元,用于对所述电压控制信号进行功率放大,输出对应的驱动信号至所述音叉斩波器;

10、相位调整单元,用于对所述滤波信号进行相位调整,输出相位调整后的信号至同步信号输出单元;

11、同步信号输出单元,用于根据相位调整后的信号生成与音叉振荡相对应的正弦波同步信号及ttl同步信号,并将正弦波同步信号及ttl同步信号输出至锁相放大器。

12、本专利技术所提出的一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统集成了音叉斩波器和入缝片,通过音叉斩波器对入射光信号进行调制,再经过锁相放大器将信号进行放大,最终实现对太阳光谱遥感仪器信噪比的提升。本专利技术具有如下有益效果:

13、(1)由于本专利技术采用音叉斩波器对入射光进行调制,而音叉斩波器的整体结构相比于斩波轮结构的斩波器会小很多,因此本专利技术的光学调制系统整体体积更小,更容易与太阳光谱遥感仪器进行集成;

14、(2)本专利技术采用的音叉斩波器不仅体积小,而且功耗低、稳定性好,因此集成音叉斩波器的光学调制系统整体的功耗更低,稳定性和可靠性更高;

15、(3)音叉斩波器中音叉片与太阳光学遥感仪器的入缝片结构相似,因此可以很好地与太阳光谱遥感仪器适配;

16、(4)本专利技术中的音叉驱动器采用闭环控制,使音叉斩波器快速起振并快速达到振荡的动态平衡。

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【技术保护点】

1.一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,其特征在于,包括用于对输入至入缝片(1)的光进行调制的音叉单元,所述音叉单元包括音叉斩波器和用于驱动所述音叉斩波器中两个音叉片(2)振荡的音叉驱动器,两个所述音叉片(2)的中心与所述入缝片(1)的狭缝中心对准;所述音叉驱动器包括:

2.根据权利要求1所述的一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,其特征在于,还包括漫透射板(3),所述漫透射板(3)设置在所述音叉斩波器的前方或者设置在所述入缝片(1)的后方。

3.根据权利要求1所述的一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,其特征在于,还包括安装框架,所述入缝片(1)和所述音叉片(2)分别固定在所述安装框架内。

4.根据权利要求1所述的一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,其特征在于,所述音叉斩波器采用EOPC的CH-10型电磁式音叉斩波器。

【技术特征摘要】

1.一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,其特征在于,包括用于对输入至入缝片(1)的光进行调制的音叉单元,所述音叉单元包括音叉斩波器和用于驱动所述音叉斩波器中两个音叉片(2)振荡的音叉驱动器,两个所述音叉片(2)的中心与所述入缝片(1)的狭缝中心对准;所述音叉驱动器包括:

2.根据权利要求1所述的一种太阳光谱遥感仪器的光学调制系统,其特征在于,还包括漫透射板(3),所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄煜杨小虎李占峰王祎明
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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