光通信技术, 2020, 44 (5): 48, 网络出版: 2020-05-28  

基于 APO的弱光无线检测系统设计与研究

Design and research of low-light wireless detection system based on APD
作者单位
1 苏州科技大学信息化建设与管理中心 江苏苏州 215009
2 苏州科技大学电子与信息工程学院 江苏苏州 215009
3 苏州科技大学外国语学院 江苏苏州 215009
摘要
针对复杂环境下的弱光信号检测和温度影口的问题,提出一种以 MSP430为核心控制器、雪崩二极管( APD)为传感器、远距离无线也(LoRa)技术为数据传输的设计方案。该方案采用偏压自适应温度补偿也珞 ,使偏置也压随温度而变化,从而使 APD增益达到稳定。实验表明.通过温度补偿也珞, APD增压受温度影口较小,且增益稳定在100土5 dB,同时该方案对弱光信号检测误差小于 3.92%,且能够在某厂区 10 km以内 实时远程无线监测弱光强度变化。
Abstract
Aiming at the problem of weak light signal detection and temperature influence in compleX environments, a design scheme with MSP430 as the core controller, avalanche diode(APD)as the sensor and long rang radia(LoRa)technology as the data transmission is proposed. This circuit uses a bias adaptive temperature compensation circuit to make the bias voltage change with temperature, so as to stabilize the APD gain. The eXperiments show that the APD boosting is less affe cted by the tempera-ture compensation circuit and the gain is stable at 100 ±5 dB. At the same time, the scheme detects the weak light signal with an error of less than 3.92% and can remotely monitor the weak light intensity change in real time within 10 km of a plant area.
参考文献

[1] 郑群生,张理兵,毛建智,等. 基于光电倍增管的弱光检测电路设计[J]. 电子世界,2012(3):43-45.

[2] 梁创,廖静,梁冰,等. 硅雪崩光电二极管单光子探测器[J]. 光子学才,2000(12):1142-1147.

[3] 廉海峰. 雪崩光电二极管(APD)专利发展综述[J]. 数字通信世界, 2018(4):134-135.

[4] 张良,李恩敏,张文涛,等. 基于 ADL5317和 LM35的偏压温度补偿电路设计[J]. 光通信技术,2014,12(15):52-24.

[5] zIMMERMANN R, BRAUN F, ACHTNICH T, et al. Silicon photomul-tipliers for improved detection of low light levels in miniature near-infrared spectroscopy instruments[J]. Biomedical optics express, 2013(4): 5-9.

[6] 李常青,梅欣丽,明奇. 微弱光信号检测电路的实现[J]. 应用光学, 2010,31(5):724-727.

[7] MARKMAN A, HEN X, JAVIDI B. Three-dimensional object visual-ization and detection in low light illumination using integral imaging[J]. Optics letters, 2017(42): 16-19.

[8] 郭培源,付扬. 光电检测技术与应用[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2016:71,94-95.

[9] 吴国秀,段发阶,郭浩天. 基于 TPS40210的 APD 偏压温补电路设计[J]. 电子设计程,2015,23(3):119-122.

[10] 李方方. 微弱信号检测与采集技术的研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学,2006.

[11] 原群盛,钱松荣. 基于 STM32动态监测系统设计[J]. 液晶与显示, 2016,31(7):681-685.

[12] 于涛. 紫外临边探测光谱仪通讯与数传系统的设计与实现[J]. 液晶与显示,2017,32(12):981-986.

[13] 龚天平. LoRa技术实现远距离、低功耗元线数据传输[J]. 电子世界,2016,10(82):115-117.

[14] HARDIE M, HOYLE D. Underground 认ireless Data Transmission Using 433MHz LoRa for Agriculture[J]. Sensors (Basel, Switzerland), 2019(19): 19-23.

胡锐, 芮忠, 董兴法, 彭丽丽. 基于 APO的弱光无线检测系统设计与研究[J]. 光通信技术, 2020, 44(5): 48. HU Rui, RUI Zhong, DONG Xingfa, PENG Lili. Design and research of low-light wireless detection system based on APD[J]. Optical Communication Technology, 2020, 44(5): 48.

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!