| 主权项 |
1.一种全光纤结构的稳定光源光功率输出装置，由光源、耦合器、PIN探测器和信号处理单元构成，所述信号处理单元包括I/V转换电路、DSP处理器、D/A转换电路和光源驱动电路；光源与耦合器的一根入纤熔接，PIN探测器的尾纤与耦合器的一根出纤熔接，PIN探测器输出光强电流信号I给I/V转换电路进行电流转换，经I/V转换电路转换后输出的光强电压信号V，经DSP处理器的片内A/D转换器转换为数字电压信号VD，所述数字电压信号VD在DSP处理器中进行PID算法处理后输出数字控制信号给D/A转换电路，D/A转换电路输出一个模拟控制电压信号VA驱动光源驱动电路，产生一个驱动光源的电流信号IA，从而使光源工作在设定的光功率输出点上；其特征在于所述DSP处理器中进行PID算法处理步骤有：(A)预置增量式PID算法中的0阶系数<math><mrow><msub><mi>q</mi><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mi>p</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><mi>T</mi><msub><mi>T</mi><mi>i</mi></msub></mfrac><mo>+</mo><mfrac><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub><mi>T</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>1阶系数<math><mrow><msub><mi>q</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msub><mi>k</mi><mi>p</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mfrac><msub><mrow><mn>2</mn><mi>T</mi></mrow><mi>d</mi></msub><mi>T</mi></mfrac><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>2阶系数<math><mrow><msub><mi>q</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>k</mi><mi>p</mi></msub><mfrac><msub><mi>T</mi><mi>d</mi></msub><mi>T</mi></mfrac><mo>,</mo></mrow></math> 预置光功率初始值yo，式中，kp表示比例系数，T表示采样周期，Ti表示积分系数，Td表示微分系数；(B)接收A/D转换器输出的数字电压信号VD，并将数字电压信号VD与步骤(A)中的光功率初始值yo进行减法运算，获得光功率输出偏差量e(k)；(C)将步骤(B)中获得的光功率偏差量e(k)与步骤(A)中的0阶系数q0、1阶系数q1、2阶系数q2进行先乘后加运算得到增量式PID输出值Δu(k)＝q0e(k)+q1e(k-1)+q2e(k-2)；(D)将步骤(C)中得到的增量式PID输出值Δu(k)与前一时刻光功率控制量u(k-1)作加法运算得到当前时刻光功率控制量u(k)＝u(k-1)+Δu(k)，并将当前时刻光功率控制量u(k)输出给D/A转换电路。 |
