高压放大器驱动：基于FPGA的SPGD自适应光学控制平台的探索

实验名称：基于FPGA的SPGD自适应光学控制平台整体设计

测试目的：在分析优化式自适应光学系统平台的基础上，结合SPGD算法原理以及项目实际需求，对SPGD自适应光学控制平台进行方案设计，确定了整个系统的模块组成及功能框图，并对设计的方案进行可行性分析。

测试设备：高压放大器、函数传感器、SPGD控制器、波前校正器等。

实验过程：

图1：自适应光学系统实验平台

图1给出了基于本设计的自适应光学实验平台的搭建情况。由图可见，作为自适应光学系统的核心，连接系统性能评价函数传感器和高压放大器的桥梁，SPGD控制器应包括以下几个功能模块：性能指标采集模块、SPGD算法模块、数模转换模块。

数据采集是连接SPGD控制器与系统性能评价函数传感器之间的数据中枢。针对不同的系统性能评价函数传感器，性能指标采集模块也不尽相同。本设计是基于两种系统性能评价函数传感器：光电倍增管、CCD相机。因此，性能指标采集模块也相应的分为两部分：模拟信号采集模块、图像信息采集模块。对于模拟信号采集模块而言，因光电倍增管输出的模拟信号电压较低，且含有噪声，所以本模块实质是对模拟信号进行滤波、放大及模数转换。SPGD算法模块主要实现SPGD算法以及对各模块接口的控制。数模转换模块是SPGD控制器与高压放大器的接口，是将SPGD算法模块计算得出的数字校正电压值转换为模拟电压并输送给高压放大器。另外，为了提高控制平台的生命力，添加了一些其他辅助模块，包括：光纤模块、USB模块、百兆网口模块、串口通讯模块、用户IO模块。

实验结果：

在分析优化式自适应光学系统平台的基础上，结合SPGD算法原理以及项目实际需求，对SPGD自适应光学控制平台进行了方案设计，确定了整个系统的功能模块组成，并给出了各模块的设计思路和设计方法。

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图：ATA-7030高压放大器指标参数

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审核编辑 黄宇