基于APD的干涉条纹抖动量测量研究
时间:2018-08-20 14:45 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要在光学实验中，很多实验都要使用迈克尔逊干涉仪进行数据的测量和收集。实验中十分重要的一个环节就是要准确读取出“冒出”或“缩进”的条纹数目，条纹的数目少则数十，多则上百。一直用人眼进行读数，不仅影响眼睛的健康，而且容易产生视觉疲劳，使读数产生误差，从而影响整个实验。为了解决这个问题，本论文对干涉条纹自动计数器展开研究。运用APD进行光电信号转换，之后用施密特触发器整形为脉冲信号，最后由单片机进行计数以及显示。27262 关键词 雪崩光电二极管 干涉条纹 施密特触发器 毕业论文设计说明书外文摘要 Title Research of the jitter measurement of Interference fringes based on APD Abstract In optical experiments,a lot of experiments need Michelson interferometer to measure and collect data. It’s important to calculate the number of “out” or “indeed” interference fringes in these experiments. And the number range from dozens to hundreds.Working with the human eyes will not only hurt our eyes，but also let to visual fatigue. When you work under visual fatigue，it’s easy to make mistakes，these mistakes will influence this experiment. To solve this promble, this paper study on automatic counter of interference fringes. Using APD to change the optical signal to the electronic signal. Then plastic the electronic signal by Schmidt trigger. Finally, calculated and displayed by chip 89C52. Keywords Interference fringes Avalanche Photo Diode Schmidt trigger 目 次 1 绪论 1 1.1 研究背景 1 1.2 发展现状 1 2 实验基础原理 3 2.1 干涉原理 3 2.2 干涉条纹的光强 3 2.3 APD结构原理及特性 5 3 设计方案 8 3.1 系统构成 8 3.2 光电转换模块 8 3.3 施密特触发器（整形电路） 9 3.4 计数模块 12 3.5 显示模块 16 结 论 18 致 谢 19 参考文献20 1 绪论 在大学的物理实验中，迈克尔逊干涉仪具有举足轻重的地位，很多实验都是通过迈克尔逊干涉仪进行实验测量的。其中最为经典的便是利用迈克尔逊干涉仪测量激光波长。在实验中，有一个步骤是记录干涉条纹移动的条纹数，实验能否得到正确的结果，与条纹数的读取正确有着十分大的关联。在传统的试验方法中，这一过程需要实验者用肉眼读出并记录下变化的条纹数，在这一过程中，记录者要目不转睛的观察干涉仪以防读错条纹数。而且为了确保实验数据的准确，还需将该过程重复数次。在此过程中，难免会产生视觉疲劳从而产生疏漏，得到错误的数据，直接影响实验结果。如果将重新准备，耗费的时间和精力则会成倍增加。 为了处理这个不足，一种智能记录条纹数量的技术成为了研究的方向。基于芯片设计的计数器具有精确度高、处理速度快、操作简单方便的优点，生产、制作成本也较低，但是制作后不仅硬件调试困难，灵活性低，而且难以解决因为技术原因而出现的问题。基于虚拟仪器与电脑的收集与处理相结合的计数设备灵活度要高于前者，但精度较低，且需要高配置的电脑来驱动，在硬件方面需要很大的花费，最终导致付出远远大于收获，得不偿失。本文中的设计采用单片机以及简单的电路组成，可以方便、快捷的进行条纹计数。 (责任编辑：qin) |