[發明專利]一種瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制方法及系統

有效

• 申請號: 201811114433.4
• 申請日: 2018-09-25
• 公開（公告）號: CN109375534B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 梁琨;周波;許佳琪;王元慶
• 申請（專利權）人: 華中科技大學鄂州工業技術研究院;華中科技大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 黃君軍

本發明公開一種瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制方法，包括以下步驟：步驟S1、從上位機處獲取控制命令，解析控制命令得到F?P掃描干涉儀的控制電壓信息，控制電壓信息包括同步時間；步驟S2、根據控制電壓信息控制F?P掃描干涉儀對瑞利布里淵散射信號進行采集選頻，同時，控制PMT單光子計數器對瑞利布里淵散射信號進行檢測計數；步驟S3、對F?P掃描干涉儀的選頻時間以及PMT單光子計數器的計數時間進行計時，并判斷選頻時間以及計數時間是否達到同步時間，如果是，則控制F?P掃描干涉儀停止選頻，并控制PMT單光子計數器停止計數，否則繼續進行選頻以及計數。本發明可以獲取瑞利布里淵散射信號的完整光譜圖。

技術領域

本發明涉及激光雷達技術領域，具體涉及一種瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制方法及系統。

背景技術

瑞利布里淵散射光經F-P掃描干涉儀選頻后，需要將光信號轉化為電信號，才能進行后續的數據處理。由于散射光較為微弱，需要采用光電子探測器，常規光電子探測器只能用于檢測時刻的能量，當檢測光譜時，需要持續時間段，因而為了獲取完整的瑞利布里淵散射光譜信息，設計F-P腔與PMT單光子計數器的同步控制器是極其重要的。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制方法及系統，解決現有技術中F-P掃描干涉儀與PMT單光子計數器不同步，導致光譜信息不完整、光譜探測效率低的技術問題。

為達到上述技術目的，本發明的技術方案提供一種瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制方法，包括以下步驟：

步驟S1、從上位機處獲取控制命令，解析所述控制命令得到F-P掃描干涉儀的控制電壓信息，所述控制電壓信息包括同步時間；

步驟S2、根據所述控制電壓信息控制所述F-P掃描干涉儀對瑞利布里淵散射信號進行采集選頻，同時，控制PMT單光子計數器對所述瑞利布里淵散射信號進行檢測計數；

步驟S3、對所述F-P掃描干涉儀的選頻時間以及所述PMT單光子計數器的計數時間進行計時，并判斷所述選頻時間以及所述計數時間是否達到所述同步時間，如果是，則控制所述F-P掃描干涉儀停止選頻，并控制所述PMT單光子計數器停止計數，否則繼續進行選頻以及計數。

本發明還提供一種瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制系統，包括上位機、控制電路、F-P掃描干涉儀以及PMT單光子計數器，所述控制電路包括FPGA芯片以及晶振電路；

所述FPGA芯片與所述上位機電連接，并用于從所述上位機處獲取控制命令，解析所述控制命令得到F-P掃描干涉儀的控制電壓信息，所述控制電壓信息包括同步時間；

所述FPGA芯片分別與所述F-P掃描干涉儀以及PMT單光子計數器電連接，并用于，根據所述控制電壓信息控制所述F-P掃描干涉儀對瑞利布里淵散射信號進行采集選頻的同時，控制PMT單光子計數器對所述瑞利布里淵散射信號進行檢測計數；

所述晶振電路與所述FPGA芯片電連接，并用于對所述F-P掃描干涉儀的選頻時間以及所述PMT單光子計數器的計數時間進行計時；

所述FPGA芯片還用于判斷所述選頻時間以及所述計數時間是否達到所述同步時間，如果是，則控制所述F-P掃描干涉儀停止選頻，并控制所述PMT單光子計數器停止計數，否則繼續進行選頻以及計數。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：本發明通過對F-P掃描干涉儀以及PMT單光子計數器的同步控制，實現了瑞利布里淵散射光譜信息的完整獲取；同時通過設置PMT單光子計數器，提高了光譜探測的增益以及靈敏度，且可以保持較好的信噪比。

附圖說明

圖1是本發明提供的瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制方法的流程圖；

圖2是本發明提供的瑞利布里淵散射信號采集與檢測的同步控制系統的結構示意圖。