[发明专利]一种控制宽带光源光强稳定的方法与装置

权利要求书

1.一种控制宽带光源光强稳定的方法，其特征在于：利用聚集透镜和一分二型光纤束收集宽带光源发射的部分光作为反馈光，通过中心波长间隔分布在宽带光源辐射波段内或探测系统测量波段内的窄带带通滤光片组，将该反馈光按时间先后次序分成若干个波段，使用光电探测器接收滤光之后的反馈光，从而得到多个波长处的反馈光信号，初次采集的各波长反馈光信号作为期望反馈光信号，之后采集的各波长处的反馈光信号，作为当前反馈光信号，将当前反馈光信号与各自波长处的期望反馈光信号进行比较，计算出各自差值；以所有差值的均方根作为总差值的数值，以所有差值算术平均值的正负符号作为总差值的正负符号；控制系统根据总差值输出电压控制信号给光源驱动装置，从而调整光源输出光强；反复进行反馈光收集、滤光、探测、计算总差值、调整光源输出光强等操作，致使总差值趋近零即光源光强趋于稳定。

2.一种控制宽带光源光强稳定的装置，其特征在于：包括宽带光源、透镜、一分二型光纤束、滤光轮，直流电机及其驱动电路、位置检测电路、光电转换电路、电压放大电路、单片机控制系统等，其中：

所述宽带光源后方的光路中设置透镜和一分二型光纤束，所述的透镜汇聚宽带光源发射的光到一分二型光纤束，所述的一分二型光纤束有一个接收端和两个发射端，接收端收集宽带光源发射的光，一个发射端输出反馈光，另一个发射端输出光谱测量光；输出的反馈光直接照射到滤光轮上，所述的滤光轮，是通过在由直流电机驱动的圆盘边缘均匀地设置若干个窄带带通滤光片形成的，带通滤光片的中心波长均匀地分布在宽带光源的辐射波段内或者是探测系统的测量波段内，且各带通滤光片按照其中心波长递减或递增次序进行设置；该反馈光被所述的滤光轮按时间先后次序分成若干个波段并被光电转换装置接收，所述的光电转换电路，是由光电二极管及其偏置电源电路组成，偏置电源电路提供光电二极管反向偏置电流，光电二极管检测各个滤光片通道的反馈光信号，并将其转换成电流信号，电流信号经过负载电阻转化成电压信号并经过电压放大电路后输送到单片机控制系统；所述的电压放大电路，由低噪声运算放大器和电阻电容器件等构成；

在滤光轮和单片机控制系统的直接连接之间设置有位置检测电路，所述的位置检测电路，由光电开关构成；

所述的单片机控制系统，由其最小系统、A/D采样转换电路、D/A转换电路以及拨码开关组成；

所述的单片机控制系统通过输出的PWM信号控制直流电机的驱动电路，使直流电机转动起来，从而使滤光轮旋转起来，滤光轮每旋转一周，所述的位置检测电路就输出一个脉冲信号，通过该脉冲信号确定光电转换电路的输出信号与滤光片中心波长之间的一一对应关系和滤光轮的转速；所述的直流电机驱动电路是一种MOS管桥式电路，所述的直流电机转动轴连接滤光轮；

所述的最小系统由单片机MC9S12XS128、复位电路和时钟电路组成；

所述的A/D采集转换电路在单片机的控制下实现放大后的光电信号到数字信号的转换；单片机对采集到的数字信号进行运算，根据运算结果控制D/A转换电路输出一个电压信号，该电压信号送给宽带光源的驱动电路，从而改变光源的工作参数，单片机反复进行采集、运算和控制D/A这个过程，最终使光源光强保持稳定；滤光轮旋转的速度通过拨码开关进行设置。