基于LabWindows/CVI的光谱分析系统的设计与实现

参数设定之后，才变为有效状态。在测试开始之前，还必须对系统进行校正，即根据平面光栅单色仪指针当前位置所指示的波长，设置系统界面上步进电机的当前位置值，使两者完全一致。然后点击"参数定位"按钮，设置测试扫描的起始波长和终止波长，这时步进电机会自动定位到要求扫描的起始位置。接着点击"采样启动/停止"按钮，系统开始采样，并记录采样所得数据。当采样达到预设的终止波长时，系统会自动停止采样。

在"数据分析处理"模块中，我们首先将采集到的数据通过50阶的FIR工频陷波器，以消除工频干扰。对滤波后的数据进行求极值处理，从而得到波形的带宽、有无多峰等特征。添加光标控件后，可动态获取当前的波长和相对强度值。

在"数据管理"模块中，我们把不同二极管在不同电流作用下的特征数据进行保存，在需要具体分析时，可进行数据重现，并能够根据参数要求，在一批测试数据中进行自动匹配筛选。从而，在安装二极管泵浦头时，极大地提高了装配效率。

LabWindows/CVI编程语言提供了丰富的库函数，可以很容易的实现以上三大模块的功能。可利用RS-232库函数ComWrtByte（）串口发字节命令、ComReadByte（）串口接收字节命令、CloseCom（）关闭串口命令、OpenComConfig（）打开串口命令等实现与AT89C51的数据/命令收发功能。用定时器控件Timers的 SuspendTimerCallbacks ()、ResumeTimerCallbacks ()函数，在回调函数中实现动态绘制数据，自动定位等功能。

　　5  系统应用实例

把该系统应用于大功率激光器的装配中，结果令人非常满意。图五为实际测试德国生产的808连续二极管条在30A与45A电流作用下的光谱特性曲线。从分析系统界面上可以直接读出，30A时该二极管条的中心频率为806.10nM，45A时为808.20nM；带宽由0.7nM变到1.0nM；同样，可对若干二极管条进行这样的测试，提取它们的特征值；最后，可根据参数设置，在这些二极管中进行自动匹配筛选。
       

　　6  结束语

该测试分析系统，实现了对WDP500-2A平面光栅单色仪测试系统的改进，实现了对基于MS-DOS的平面光栅单色仪数据分析系统的优化。它采用RS232串口通信的硬件接口卡，使用方便；采用LabWindows/CVI语言开发分析系统，快捷实用。其分析界面简洁友好，功能完善，实现了平面光栅单色仪的自动定位、扫描、数据分析、数据处理等功能。在大功率激光器的装配中，该测试分析系统的应用，不仅提高了装配的效率，也提高了装配的质量。同时，该测试分析系统也可广泛的应用于其它光学器件的光谱分析，及光通信的研究中。

　　参考文献

[1]  缪家鼎等，光电技术，94年，浙江大学出版社
　　[2]  李朝青，PC机及单片机数据通信技术，99年，北航社
　　[3]  姚天任等，现代数字信号处理，华中理工大学出版社，2000年
　　[4]  WDP500-2A平面光栅单色仪使用说明
　　[5]  NI公司LabWindows/CVI用户手册

作者简介：龙兴明，男， 1976年8月生，汉，硕士研究生，主要从事信息光学及计算机应用等研究。
　　电话：023-65331121，E-mail：lennydragon@yahoo.com
　　(400047重庆师范学院物理系)  龙兴明，戴特力
　　(400044重庆大学电气工程)    周  静
　　作者通讯地址：400047 重庆师范学院物理系 龙兴明