微弱光信号检测电路的实现 被引量：27

1

作者 李常青 梅欣丽 明奇 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期724-727,共4页

为将微弱光信号有效地转换为电信号以方便后级电路处理,设计了微弱光信号检测电路。电路由光电转换和前置放大两部分组成。光电转换电路采用低输入偏置电流运算放大器AD 549实现;前置放大电路使用对称三极管组成的对数比率放大电路实现... 为将微弱光信号有效地转换为电信号以方便后级电路处理,设计了微弱光信号检测电路。电路由光电转换和前置放大两部分组成。光电转换电路采用低输入偏置电流运算放大器AD 549实现;前置放大电路使用对称三极管组成的对数比率放大电路实现,并在同等条件下与集成电路LOG 100组成的前置放大电路相比较。实际测量表明,该放大电路设计可有效放大低于1 nW的微弱输入信号,同时对噪声也有很强的抑制作用,而由LOG 100组成的电路对噪声的抑制能力明显衰减。 展开更多

关键词 微弱光信号 光电检测 前置放大 对数电路

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基于锁相放大原理的微弱光信号检测系统设计 被引量：16

2

作者 孟浩玉 王彦 +2 位作者 汪诚伟 胡兴柳 方挺 《光学与光电技术》 2014年第6期88-91,共4页

为了解决强噪声背景下微弱光信号检测难的问题,介绍了一种基于锁相放大原理的微弱光信号检测系统。系统采用对1 550nm的DFB激光进行调制的方法产生前级信号,利用PIN光电二极管产生的电流信号作为原始信号,经过前级放大、锁相放大及低通... 为了解决强噪声背景下微弱光信号检测难的问题,介绍了一种基于锁相放大原理的微弱光信号检测系统。系统采用对1 550nm的DFB激光进行调制的方法产生前级信号,利用PIN光电二极管产生的电流信号作为原始信号,经过前级放大、锁相放大及低通滤波电路还原调制信号。系统采用OPA124作为前级运放,AD630作为锁相放大器,参考信号和调制信号均由DDS芯片AD9850产生。滤波电路、移相电路和调制电路均采用高精度运放OP07来设计。实验结果表明,该系统具有很高的线性度,灵敏度为4.51V/V,精度大于0.05%,是一种高精度、高实用性的微弱光信号检测系统。 展开更多

关键词 微弱光信号 前置放大 锁相放大 低通滤波 检测

原文传递

一种测量微弱光信号的便携式检测装置 被引量：6

3

作者 刘剑 刘常春 《新型工业化》 2011年第2期8-12,共5页

为实现对微弱光信号的检测,本论文采用ADμC834为中央处理器、光电倍增管为敏感元件,研制了一种便携式的微弱光信号检测装置。装置采用模块化设计,分为检测腔模块、光路及光电转换模块、电路模块等,光路及光电转换部分密封在暗箱中,能... 为实现对微弱光信号的检测,本论文采用ADμC834为中央处理器、光电倍增管为敏感元件,研制了一种便携式的微弱光信号检测装置。装置采用模块化设计,分为检测腔模块、光路及光电转换模块、电路模块等,光路及光电转换部分密封在暗箱中,能有效避免外界杂散光的干扰。通过控制LED发光强度模拟微弱光信号,对该检测装置的性能进行了评价,结果显示LED发光强度与检测装置输出具有很好的线性关系(r=0.99)。该系统具有小型便携、灵敏度高、抗干扰能力强等特点,在微弱光信号现场检测方面具有很好的应用前景。 展开更多

关键词 检测装置 便携式 微弱光信息

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用于眼轴长度测量的弱光信号检测系统设计 被引量：5

4

作者 张宇宁 李丕丁 +1 位作者 王成 项华中 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期898-903,共6页

在眼内入射光安全的前提下,由于眼轴长度测量时角膜表面与视网膜色素上皮层2个反射面的反射率相差较大,反射的光信号强度属于微弱信号范畴。为了能够去除噪声,快速提取该信号的峰值用于眼轴长度起止点计算,采用PIN光电二极管接收微弱光... 在眼内入射光安全的前提下,由于眼轴长度测量时角膜表面与视网膜色素上皮层2个反射面的反射率相差较大,反射的光信号强度属于微弱信号范畴。为了能够去除噪声,快速提取该信号的峰值用于眼轴长度起止点计算,采用PIN光电二极管接收微弱光信号并配合I-V转换电路、自动增益控制电路及后级处理电路搭建了一套弱光信号检测系统。实验采用ZIESS模拟眼进行测试,结果表明设计的检测系统最小能探测到0.77 nW左右的微弱光信号,最大光电转换能力可达4.5×10^8 V/W,信噪比达到9 dB以上,测得眼轴长度结果与实际值最大存在0.05%的误差。系统具有低噪声、高增益、大动态范围等优点,为实现眼轴长度精准测量提供了一种有效方案。 展开更多

关键词 信号提取 眼轴长度 电路设计 微弱光信号

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光幕测速法中微弱光信号的分析与检测 被引量：3

5

作者 王壮 蔡怀宇 +1 位作者 黄战华 王铨 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期505-509,共5页

构建了弹丸通过光幕的几何模型,提出了用于检测微弱光信号的边沿提取法,设计了由预处理电路、级联滤波放大电路和整流电路三部分组成的模拟电路,通过滤波的方式可有效滤除自然光和蚊虫噪声的干扰,实现微弱信号提取。该方法还可有效克服... 构建了弹丸通过光幕的几何模型,提出了用于检测微弱光信号的边沿提取法,设计了由预处理电路、级联滤波放大电路和整流电路三部分组成的模拟电路,通过滤波的方式可有效滤除自然光和蚊虫噪声的干扰,实现微弱信号提取。该方法还可有效克服弹丸属性对测量的影响,增强检测系统的适应性。仿真实验表明,电路可以有效提取放大微弱的光信号,信噪比达到20 dB以上,满足探测的要求。 展开更多

关键词 光电检测 光幕法 微弱光信号 级联滤波

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光学互连网络中微弱光信号检测 被引量：2

6

作者 王淑娟 耿晓利 《激光杂志》 北大核心 2017年第7期56-59,共4页

对光学互连网络中微弱光信号进行准确检测,可以提高光学互连网络性能。微弱光信号检测方法在检测微弱光信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,存在检测误差大的问题。针对这一情况,提出一种基于随机共振的光学互连网络中微弱光信号检... 对光学互连网络中微弱光信号进行准确检测,可以提高光学互连网络性能。微弱光信号检测方法在检测微弱光信号时受小频率参数和弱信号幅度的约束,存在检测误差大的问题。针对这一情况,提出一种基于随机共振的光学互连网络中微弱光信号检测方法。首先将采集的光学互连网络中的光信号通过锁定放大器的调制,得到与噪声信号分离的待检测微弱光信号,选取调制后的信号与其信号频率相同的信号进行积处理操作,将积处理后的信号送到输入非线性双稳系统进行随机共振处理,利用FFT频谱分析法对随机共振输出信号进行频谱分析,实现对单频信号的恢复,最后依据之前AD转换后的处理系数,对光学互连网络中微弱光信号检测模块恢复的信号进行尺度变换,得到整个系统输入信号的恢复信号。实验仿真证明,本文方法对实际微弱光信号频率的追踪性能良好,提高了微弱光信号的检测精度。 展开更多

关键词 光学互连网络 微弱光信号 信号检测 随机共振

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微弱方波信号的矢量测量研究 被引量：2

7

作者 吴明华 郑刚 +2 位作者 陆西孟 杨晖 李梦超 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第2期289-291,共3页

为了有效地检测淹没在强噪声背景中的微弱方波信号,采用了相关检测和数字信号处理技术相结合的方法,推演得到了方波信号的正交互相关的完整数学解,在此基础上,设计数字锁相放大器实现对方波信号的矢量测量;实验表明,该数字相关算法简单... 为了有效地检测淹没在强噪声背景中的微弱方波信号,采用了相关检测和数字信号处理技术相结合的方法,推演得到了方波信号的正交互相关的完整数学解,在此基础上,设计数字锁相放大器实现对方波信号的矢量测量;实验表明,该数字相关算法简单有效,实现方式灵活;此外,还对该锁相放大器在微弱光信号检测中的应用进行了实验研究,有效地实现了nA级微弱光电信号的检测。 展开更多

关键词 方波信号 锁相放大器 相关检测 正交矢量 微弱光信号

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对数放大器在弱光检测中的应用 被引量：2

8

作者 梅欣丽 李常青 《电子设计工程》 2010年第5期122-124,共3页

为提取弱光检测电路中淹没在噪声中的信号,通常使用高精度放大器尤其是对数放大器来提高电路滤除噪声的能力,其中以对数放大器LOG100为前置放大电路的光电检测电路效果最佳。基于这种电路,提出一种低噪声弱光电检测电路设计方案,以电子... 为提取弱光检测电路中淹没在噪声中的信号,通常使用高精度放大器尤其是对数放大器来提高电路滤除噪声的能力,其中以对数放大器LOG100为前置放大电路的光电检测电路效果最佳。基于这种电路,提出一种低噪声弱光电检测电路设计方案,以电子元器件相关参数的选择和依据,检测LOG100的输出效果。测量结果表明,输入光信号功率高于1 nW,LOG100噪声滤除性能良好,而低于1 nW时则输出噪声明显增强,可能导致A/D转换输出错误,不利于后续数据处理。 展开更多

关键词 弱光 检测 光电转换 对数放大器 噪声 LOG100

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微弱光信号检测电路的设计 被引量：2

9

作者 蔡翠翠 王本有 孟宪猛 《南阳理工学院学报》 2015年第6期20-22,26,共4页

针对微弱光信号检测电路的噪声问题,通过建立硅光二极管等效电路模型,分析了检测电路的特性及影响电路性能的关键因素,为电路的设计提供了理论基础。以硅光二极管为光电检测器件,设计了微弱光信号检测电路。经实验测试,检测电路可有效... 针对微弱光信号检测电路的噪声问题,通过建立硅光二极管等效电路模型,分析了检测电路的特性及影响电路性能的关键因素,为电路的设计提供了理论基础。以硅光二极管为光电检测器件,设计了微弱光信号检测电路。经实验测试,检测电路可有效地对微弱光信号进行检测,并具有良好的低噪声特性。 展开更多

关键词 微弱光信号 光电检测 硅光二极管 运算放大器

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微弱光信号检测技术研究 被引量：1

10

作者 曾凯 郑煜 《航空精密制造技术》 2011年第3期32-34,48,共4页

为减少光电二极管与信号放大电路噪声对微弱光信号检测系统灵敏度的影响,提高检测精度。给出了微弱光信号检测电路噪声模型,并分析了灵敏度与带宽的关系,藉此能得到最佳的灵敏度和带宽组合。经仿真和实验表明该模拟有效,由此搭建的实验... 为减少光电二极管与信号放大电路噪声对微弱光信号检测系统灵敏度的影响,提高检测精度。给出了微弱光信号检测电路噪声模型,并分析了灵敏度与带宽的关系,藉此能得到最佳的灵敏度和带宽组合。经仿真和实验表明该模拟有效,由此搭建的实验平台能测量nW级光功率。 展开更多

关键词 微弱光信号 噪声模型 灵敏度分析

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一种微弱光信号相关检测方法的硬件实现 被引量：1

11

作者 李炳新 祖海娇 《微型机与应用》 2010年第12期30-33,共4页

利用伪随机序列的良好随机性可以测量淹没在噪声和干扰中的微弱光信号,这是一种相关检测方法。在阐明测量原理的基础上,设计了采用该方法的测量系统,采用FPGA实现FFT算法从而完成测量所必需的信号相关处理。实验结果表明,完全由硬件实... 利用伪随机序列的良好随机性可以测量淹没在噪声和干扰中的微弱光信号,这是一种相关检测方法。在阐明测量原理的基础上,设计了采用该方法的测量系统,采用FPGA实现FFT算法从而完成测量所必需的信号相关处理。实验结果表明,完全由硬件实现的测量系统可以近于实时地完成微弱光信号的测量。 展开更多

关键词 微弱光信号 伪随机序列 相关 FPGA

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基于伪随机序列的聚合物光纤微弱光信号检测

12

作者 孙长伟 王艳春 《电子技术（上海）》 2009年第7期78-79,共2页

提出了一种利用FPGA发出的伪随机序列检测微弱光信号的方法。用伪随机序列调制LED或LD光源,注入测量光纤,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列的调制信号做相关检测。由于伪随机序列具有与白噪声相近的相关特性,测量过程中的干扰、噪... 提出了一种利用FPGA发出的伪随机序列检测微弱光信号的方法。用伪随机序列调制LED或LD光源,注入测量光纤,输出光信号经过光电转换后与伪随机序列的调制信号做相关检测。由于伪随机序列具有与白噪声相近的相关特性,测量过程中的干扰、噪声对相关峰值影响很小。因此,可以检测到微弱的输出光信号,提高了测量精度。测量系统由LabVIEW虚拟仪器实现。 展开更多

关键词 伪随机序列 微弱光信号 相关检测

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扩频原理在聚合物光纤性能测量中的应用

13

作者 张宝荣 郑德忠 于荣金 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期714-718,共5页

提出了一种将扩频通信原理用于聚合物光纤性能测量的新方法,使用伪随机序列对注入测量系统的光信号进行调制,实现输入光信号的扩展频带,输出光信号经光电转换后,用伪随机序列对信号进行解扩处理,根据扩频原理,解扩后的信号的信噪比会有... 提出了一种将扩频通信原理用于聚合物光纤性能测量的新方法,使用伪随机序列对注入测量系统的光信号进行调制,实现输入光信号的扩展频带,输出光信号经光电转换后,用伪随机序列对信号进行解扩处理,根据扩频原理,解扩后的信号的信噪比会有较大提高.对测量系统的性能进行了仿真分析并与实验结果进行了比较,结果表明该方法可以精确地测量信噪比低于-20dB的有用信号波形. 展开更多

关键词 扩频通信 伪随机序列 微弱光信号 信噪比

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水下无线光通信关键技术与未来展望 被引量：3

14

作者 褚馨怡 袁仁智 彭木根 《移动通信》 2022年第6期86-90,共5页

随着“海洋强国”战略的推进,水下无线通信的需求愈加迫切。传统水声通信无法满足日益增长的水下数据高速传输需求,水下无线光通信凭借其高速率、高保密和低成本等优势,成为水下无线通信的研究热点。从水下无线光通信的传播特性和应用... 随着“海洋强国”战略的推进,水下无线通信的需求愈加迫切。传统水声通信无法满足日益增长的水下数据高速传输需求,水下无线光通信凭借其高速率、高保密和低成本等优势,成为水下无线通信的研究热点。从水下无线光通信的传播特性和应用场景出发,概述了水下无线光通信的理论信道模型、编码调制技术和最新实验进展,并结合深海环境和6G愿景,展望了水下无线光通信多输入多输出技术、弱光信号检测技术和水下通感一体化技术的发展方向及相应挑战。 展开更多

关键词 水下无线光通信 信道建模 编码调制 水下弱光检测

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用于高速微弱光信号的平衡探测技术研究 被引量：4

15

作者 刘宏阳 张燕革 +2 位作者 艾勇 代永红 陈晶 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期182-184,共3页

长距离高速微弱光电探测技术在激光通信中应用广泛。为了在未被噪声湮没的环境中检测出所需的微弱信号,采用平衡探测技术对单管探测和平衡探测进行对比,并且对具体的平衡探测器电路进行了理论分析和仿真,得出了在一致性系数较大(k>0... 长距离高速微弱光电探测技术在激光通信中应用广泛。为了在未被噪声湮没的环境中检测出所需的微弱信号,采用平衡探测技术对单管探测和平衡探测进行对比,并且对具体的平衡探测器电路进行了理论分析和仿真,得出了在一致性系数较大(k>0.6)时平衡探测器的信噪比优于单管探测的结论。从理论上分析了单管和双管探测的最小可探测光功率。结果表明,把平衡探测技术用于高速微弱光信号探测具有很大的优越性。 展开更多

关键词 探测器 高速微弱光信号 平衡探测 信噪比

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近红外微弱光信号检测镜头的研制 被引量：1

16

作者 曾水生 王敏 +1 位作者 刘雅丽 兰明强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期278-281,共4页

运用ZEMAX设计了一款大孔径、小畸变微弱光信号检测镜头,与高灵敏近红外CCD图像传感器匹配,实现了对微弱单态氧1 O2信号的实时、快速、高准确度的检测.检测镜头相对孔径1∶0.86,半像高为6.3mm,光谱范围为1 250～1 290nm,放大倍率为1X,... 运用ZEMAX设计了一款大孔径、小畸变微弱光信号检测镜头,与高灵敏近红外CCD图像传感器匹配,实现了对微弱单态氧1 O2信号的实时、快速、高准确度的检测.检测镜头相对孔径1∶0.86,半像高为6.3mm,光谱范围为1 250～1 290nm,放大倍率为1X,畸变小于0.1%.运用AutoCAD设计光学系统的机械结构,采用双高斯对称式结构以降低成本,手动聚焦、直插式滤片切换机构方便实验的调节,检测镜头研制成功并在实验中采集到较好的微弱单态氧1 O2信号. 展开更多

关键词 近红外微弱光信号 光学系统 机械机构 检测镜头 单态氧1O2

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自适应对消器在多路微弱光信号测量中的应用

17

作者 尹利忠 程立勋 +1 位作者 李伟 石磊 《数字技术与应用》 2021年第5期32-35,共4页

针对某多通道光纤适配器漏光在线测量系统存在前端光电探测器转换弱电信号传输距离远易耦合外部噪声、光电探测器自身噪声较强、周围白光扰动、电路直流分量随机漂移及50Hz工频干扰的问题,设计了基于最小均方误差准则自适应噪声对消器... 针对某多通道光纤适配器漏光在线测量系统存在前端光电探测器转换弱电信号传输距离远易耦合外部噪声、光电探测器自身噪声较强、周围白光扰动、电路直流分量随机漂移及50Hz工频干扰的问题,设计了基于最小均方误差准则自适应噪声对消器。通过合理选择滤波器阶数、收敛因子,在STM32F407处理器上成功实现了多路信号的实时处理,有效抑制了噪声,提高了系统测量精度,达到了成本与性能的有效结合。 展开更多

关键词 多路微弱光信号 自适应噪声对消 STM32F407 实时信号处理

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