中国科学院光电技术研究所机构知识库

自适应光学是当代光学的前沿之一，它主要用于校正光学相差，并在激光光束净化，光束控制，大气激光通信等领域取得了良好的效果。自适应光学系统是一个复杂的闭环系统，当系统出现故障的时候，往往不能很方便快速地测试出系统故障原因，为此课题组设计了一个基于FPGA的数字化测试平台来快速有效地测试系统的工作状况，比如测试变形镜驱动器的电压特性以及系统的频响特性。这就要求测试平台中要设计扫频信号发生器，单频信号发生器以及多路可配置的扫频模块。然而，传统的DDS扫频信号发生器存在着ROM占用高，输出信号精度差等问题，传统的DDS单频信号发生器同样存在着ROM占用高，而且输出信号频谱杂散大的问题。此外，传统的扫频模块只能进行单路的测量，对于自适应系统来说，它的变形镜里有数十至数百的驱动器，我们需要设计一个数字化可多路配置的扫频模块。为此，本文主要设计了一种基于FPGA的测试平台中的信号发生和扫频模块。信号发生模块包括设计并实现了三段式寻址高精度扫频信号发生器和低杂散的单频信号发生器，扫频模块是一种全数字化多路可配置的扫频模块。 仿真实验表明，在生成的扫频信号范围在0Hz到1000Hz时，传统方案采用16位ROM，三段式寻址高精度扫频信号发生器采用(2,8,6)的三段方案，此时三段式寻址高精度扫频信号发生器与传统的扫频信号发生器相比，输出扫频信号精度提高了26.192%，同时三段式寻址高精度扫频信号发生器ROM的使用仅为传统方案的1/64。此外，仿真实验表明，低杂散的单频信号发生器与传统单频信号发生器相比，输出信号的杂散有明显降低。另外，扫频模块可以进行多路的测量频响特性。