基于虚拟仪器的激光性能参数测量系统
频率测量模块由频率计完成激光编码精度的测量；时间测量模块由快速响应探头、频率计和高频数字化仪组成，完成激光编码精度及脉冲波形的测量；能量测量模块完成激光脉冲能量的测量；光束质量测量模块完成激光光束性能的各项测量。以上各测量模块都具备独立的功能，通过IEEE 1394，RS 232和USB等接口和主控计算机进行通信。根据测量功能的考虑，选择以下电子设备：
(1)PXI总线系统由机箱、PXI控制器、PXI模块组成。由于美国的NI公司在PXI系统领域的领先地位及对所售产品的售后服务情况，决定订购NI公司PXI的产品。该测量系统选用的PXI机箱为NI PXI-1042系列带通用电源的8槽3U PXI机箱；PXI控制器选用内嵌式NI PXI-8106，性能为2．16 GHz Pentium双核CPU嵌入式控制器，它比NI PXI-8187的性能高50％性能，PXI控制器采用PXI总线和机箱连接。
(2)激光脉冲波形和编码精度的测量采用快速响应探头+数字化仪+频率计的方法实现。快速探测器(光电二极管)。将光脉冲信号转换成电脉冲，用宽带传输线(快速电缆)无失真地将电脉冲信号输送到高带宽数字化仪和频率计上，进行数据处理，实时显示并计算出脉冲波形、宽度、重复频率等时间量。考虑硬件的测量精度，数字化仪／频率计采用NI PXI-5152。快速探测器(光电二极管)采样日本宾松公司的高带宽快速二极管。
(3)NI IEEE 1394接口卡对本系统其他1394总线接口的硬件设备提供连接，接口卡和主机箱采用PXI总线连接。
(4)测量系统要完成激光能量的测量，能量测量采用中国计量院研制的E1000型能量计，他的测量范围及测量精度满足设计需求。能量控制器通过串口和PXI机箱连接。
(5)由于要对激光发射角进行测量，需对光阑片进行二维方向上的移动。该测量系统采用北京赛维公司的SC1000型步进电机控制系统。步进电机控制器过串口和PXI机箱连接。在进行发散角测量时，需利用摄像头对图样光斑进行采集来修正光阑孔与光轴中心，CCD摄像头采用德国AVT公司数字摄像机，它所采集的视频数字信号通过IEEE 1394接口和PXI机箱内的1394卡进行信号传输。
(6)由于要求实时看到光斑图像并可测量器尺寸、大小等数据，选用美国Spricon公司LBA-PC激光光束分析系统完成光束质量的测量，可探测深紫外到近红外区光源的各种实时轮廓分析(包括交叉区域)和光斑参数特征测量，实时检测光轴的稳定性、光斑的均匀性，显示二维光强图像、能量分布等信息。该系统的摄像头非常适合光斑质量分析系统，还可用于高质量影像记录。激光光束分析仪通过IEEE 1394接口和PXI机箱内的1394卡进行信号传输。
1．2 光学平台的硬件选型
在光学平台上要完成激光光路的设计，根据激光参数测量理论达到在透镜焦距位置测量激光光斑参数的目的。光路设计上采样透镜、半透半反镜和全反镜的组合，三种光学元件均为单位自制，透镜直径为60 mm，焦距为1．5 m，光学洁净度为三级；半透半反镜尺寸为50mm×50 mm，10％的反射率及90％的透过率，光学洁净度为三级；反射镜尺寸为50 mm×50 mm，光学洁净度为三级。光学平台选用江西连胜试验装备有限公司的POT型光学平台，此平台的不平整度仅为0．02～0．05 mm／m2。
1．3 激光性能参数综合测量系统结构
测控系统由PXI机箱测控柜和光线平台组成。PXI机箱测量柜由显示器、PXI机箱、步进电机控制器、能量计控制器、供电电源、键鼠组成，光学平台由光路组成部分及能量计、波形测量仪、光束分析仪、电控光阑等组成，如图2所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/193573.htm
测量系统以PXI测量设备为基础，通过在光学平台上光路的搭建及能量计、光分仪等仪器摆放，使用相应的测量软件，来达到测量目的。
待测激光源提供所需的输入信号，测量系统通过模拟量与数字量的转化完成所需参数的测量。PXI机箱中PXI模块完成波形数据的处理，机柜中的能量计控制器完成能量的处理及传输，步进电机控制器接收命令后完成对安装在步进电机上的光阑片的位移控制。
控制和测量采用集成的现场控制方式进行，采用总线结构及标准通用接口，充分利用IEEE 1394接口和RS 232总线技术；充分发挥主控计算机软件平台的网络特点和多媒体技术，遥控和虚拟显示集成设计，使其具有自检和诊断能力，友好的人机交互环境，以提高设备的自动化水平。
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