Линеаризация, Возможные варианты Опции

[Herz]

В моём стенде измеряется уровень света, рассеянного неким объектом; объект облучается лазером.
(Я упоминал об этом в теме о Transimpedance amplifier, если кто помнит). Понятно, что параметры облучения должны учитываться и, по возможности, быть стабильными. Поэтому ввёл контроль средней мощности лазера. В качестве мониторного используется внутренний фотодиод.
Схему драйвера ЛД я прикрепил ниже, она довольно примитивна. (хочу только заметить, что величина POWER отсчитывается относительно опорного Uref. Так было удобно для АЦП)
Обнаружилось, что после включения наблюдается монотонное снижение оптической мощности, связанное, видимо, с прогревом лазера. На приведенном графике можно это видеть. Соответственно снижается и уровень полезного сигнала (на диаграмме Light). Кривые хорошо апроксимируются полиномиальными трендами четвёртого порядка. Процесс весьма длительный - по горизонтальной оси градуировка в секундах. Хотелось бы избавиться от столь нелинейного дрейфа. Повышать пропорционально ток ЛД не могу - есть опасность превысить лимит. Тем более, что это приведёт к ещё более интенсивному разогреву. Кроме того, петля ОС по оптической мощности в драйвере ЛД присутствует. Охлаждать лазер - громоздко, да и стабилизировать будет трудно. Единственное, что приходит в голову: корректировать результат, деля измеренную величину Light на величину Power. Может, есть ещё предложения? Посоветуйте.[attachment=9657:attachment][attachment=9658:attachment]

Сообщение отредактировал Herz - Feb 15 2007, 16:11

[Herz]

Как Вы сами видите - "постановка проблемы" тут - не самое смешное. Полагаться на внутренний фотодиод или нет - без охлаждения всё равно на обойтись, иначе глубокая ОС загонит ток лазера в запредельную область (и не только теоретически ). Ведь КПД ЛД с нагревом падает существенно. Готовые модули на нужную длину волны мне недоступны, придётся городить что-то самому.

А почему это ООС должна загнать ток в запредельную область ? Это ведь МЫ решаем , куда оно должно загнать , а куда нет А самый главный вопрос такой - хватит ли для работы системы ( с некоторым запасом ) выходной мощности лазера при максимальной температуре и максимальном токе ? Если хватит - то ЭТУ мощность лазер будет излучать при любых условиях , просто при включении ток будет меньше , только и всего . Об этом позаботится ООС Далее , если НЕ хватит , можно проверить режим с вентиляцией , может быть , хватит только её . Это уж точно проще и дешевле , чем Пельтье . Опять же , нужно проверить , какой у лазера минимальный ток , при котором он излучает нормально , чтобы ООС не загоняла его в неправильный режим сразу при включении , когда он холодный . Смысл в том , что нужно пробовать более простые решения , и если они не работают - тогда уж переходить на сложные .......

Так ведь не хватает, о том то и речь. Во-первых, без охлаждения, с повышением температуры ООС стремиться поднимать ток в то время, как мощность падает. Ток этот дополнительно разогревает лазер и процесс переходит в лавинообразный. Ограничить максимально допустимы ток - и ООС перестанет работать. Даже если бы я мог мириться с мизерным КПД ЛД, не превышая на максимальных температурах граничного тока, где ООС ещё работает, всё равно остались бы две проблемы: дрейф (весьма нелинейный) и слишком малый ток включения для холодного ЛД, диапазон рабочих токов у них весьма узкий. А просто обдув - не снимает проблемы, ведь нужно учитывать температуру...

Вот и придется Вам все равно внешний детектор ставить.
Тогда сам Бог велел этот сигнал через управляемый делитель (умножающий ЦАП, например) завести в обратную связь. Измерение само собой получится...

Вопрос - а зачем тут умножающий ЦАП ? Просто заводим сигнал от доп.фотодиода в ООС и стабилизируем мощность . Далее , если сигнал на приёмной стороне подвергается оцифровке , то мы можем подать сигнал с этого фотодиода на опору АЦП , и таким образом скорректируем остаточную погрешность петли ООС стабилизации мощности . Это и будет самое точное решение .........

Я и хочу попробовать внешний диод, но, признаться, не понял, почему "всё равно придётся" его ставить.
И потом, так всё и задумывалось, только с внутренним диодом. ООС в схеме драйвера есть и работает. Вы же видите на картинке.

Сообщение отредактировал Herz - Feb 23 2007, 12:47