【摘 要】
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环境因素或电源（如电压或电流源）的波动会显著影响激光输出的强度稳定性。由于这些变化在大多数情况下无法准确预测,甚至无法避免,因此激光束强度中往往会引入一些噪声,从而不断影响激光测量的灵敏度,因此对激光强度稳定系统进行研究具有重要意义。本论文设计、搭建并讨论了一种装置简单、高精度并且高性价比的激光稳定系统。它采用闭环反馈,以及使用比例积分微分（PID）控制器等控制方法来确定激光束强度并使其保持稳定。
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环境因素或电源（如电压或电流源）的波动会显著影响激光输出的强度稳定性。由于这些变化在大多数情况下无法准确预测,甚至无法避免,因此激光束强度中往往会引入一些噪声,从而不断影响激光测量的灵敏度,因此对激光强度稳定系统进行研究具有重要意义。本论文设计、搭建并讨论了一种装置简单、高精度并且高性价比的激光稳定系统。它采用闭环反馈,以及使用比例积分微分（PID）控制器等控制方法来确定激光束强度并使其保持稳定。该系统利用低噪声和高灵敏的光电二极管来检测和测量激光束的强度,然后将其用作在STM32F103微控制器上的PID信号输入,确定误差信号用来控制电压控制型的放大器,然后放大器驱动并控制声光调制器（AOM）的衍射级数,使用了一阶衍射激光束强度反馈来控制闭环系统。实验中测量到闭环系统的响应时间小于13 ms,还分析了会影响激光强度和测量系统的一些典型噪声。实验数据表明,该系统能够实现较高的激光强度输出稳定性,并且实现在环境条件变化的情况下将输出保持在设定值的2%以内。与自由开环系统相比,系统性能获得了较好的提升,提高了用于精确测量的可能性。该系统可以作为一个功能模块集成到更复杂的设备中,并且能够以编程方式更好地控制激光输出。该系统适用于需要激光稳定输出的相关实验研究。相关方法在机械零部件的无损表面检测分析、磁力仪、生物医学检测、液气成分检测测量以及其他精密测量中具有较广的应用。
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