激光参数测量软件系统的研制

论文摘要

随着激光及光电测量技术的广泛应用,对激光特性参数进行自动检测的需求也越来越高。激光的波长、脉冲能量以及脉冲宽度等是反映激光器性能的基本参数,对这些参数实时测量,有利于更加全面、系统地了解被测激光器的发射特性,同时也为激光器的设计提供了参考依据。将传统的激光参数测量系统与计算机结合能够更高效地获取激光的参数信息并且促进激光测量设备向智能化的方向发展,因此研制一套激光参数测量软件系统具有重要的实用价值。首先,本文完成对硬件系统平台的搭建,包括对激光的能量参数、时域参数、频域参数和空域参数的硬件测试设备的选型。其次在综合分析激光参数测量软件系统开发现状的基础上,本文以Windows 8为操作系统,Visual Studio 2015图形化编程界面为开发平台,利用C++语言和动态链接库编写操作软件,完成对上位机软件系统的开发,包括对激光参数的数据采集、数据传输、数据显示、曲线显示以及数据保存,实现了简洁高效且易于操作的人机交互界面。其中,对于激光参数测量仪器的通信功能,示波器采用基于VISA函数库和SCPI仪器控制指令通过USB接口与上位机通信,光谱仪采用基于TCP/IP协议通过高速以太网与上位机通信。结果表明,本课题研制的激光参数测量软件系统能够完成预期的功能需求,实现功能全面、操作方便、简洁直观的人机交互界面,实现对激光能量、时域特性、频域特性以及空域特性的精确记录。最后,总结了本论文所完成的工作,分析了上位机软件系统的实际运行结果并针对目前仍然存在的问题提出了改进思路和下一步的研究计划。

论文目录

摘要

Abstract

第1章绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 激光参数测量发展现状

1.3 课题的来源及主要研究内容

1.3.1 课题的来源

1.3.2 主要研究内容

第2章硬件平台搭建

2.1 系统设计方案

2.2 系统硬件选择

2.2.1 能量测量

2.2.2 时域测量

2.2.3 频域测量

2.2.4 空域测量

2.3 电气连接

2.4 本章小结

第3章系统软件设计与实现

3.1 软件功能要求描述

3.2 上位机软件设计

3.2.1 软件开发工具

3.2.2 软件功能介绍

3.2.3 系统软件设计

3.3 通信模块设计与实现

3.3.1 USB通信设计与实现

3.3.2 以太网通信设计与实现

3.4 本章小结

第4章空域测量算法实现

4.1 光斑定位基本理论

4.2 光斑中心定位算法

4.2.1 最小二乘圆拟合算法

4.2.2 Hough变换法

4.2.3 光斑中心定位法

4.3 算法误差统计

4.4 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 靳天舒

导师: 李成伟

关键词: 软件系统,激光参数,上位机界面,通信,以太网通信

来源: 哈尔滨工业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学,计算机软件及计算机应用

单位: 哈尔滨工业大学

基金: 北京空间机电研究所的“激光发射特性检测系统”项目

分类号: TP311.52;TN24

DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.003968

总页数: 77

文件大小: 3804K

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