LED驱动的多波长显微干涉光强一致性精确控制

本文主要探讨了一种创新的多波长显微干涉光强一致性控制方法。该方法的核心是利用光强可调的白光LED作为多波长光源，并结合光强探测器和STM32单片机进行精密控制。在显微干涉光路中，通过实时监测不同滤光片出射光的光强，将这些数据传输到PID（比例积分微分）控制器中。PID控制器的作用是根据设定的光强目标值，对LED的输出光强进行调整，以确保各个波长的光强度达到一致，从而获得灰度分布均匀的多波长干涉图像。 传统上，多波长干涉可能面临光强不均匀的问题，这可能导致干涉图像的对比度误差较大。通过应用这种新型控制技术，文章指出可以显著改善这个问题，将对比度误差从原来的18%降低到了2%，提高了干涉成像的质量。这种方法的实施不仅提高了干涉测量的精度，还简化了实验过程，使得研究人员能够更方便地获取精确的多波长干涉数据。 PID控制器的使用在此发挥了关键作用，它通过比例控制来快速响应光强变化，积分控制则有助于消除系统中的稳态误差，而微分控制则可以帮助预测并修正未来的光强偏差。整个控制系统的设计与优化，展示了作者对于光学测量技术深入理解，以及对现代控制理论的实际应用能力。 此外，文中提到的实验验证了这一方法的有效性，证实了其在实际操作中的稳定性和准确性。这对于光学领域的多波长干涉研究和应用具有重要意义，例如在材料科学、生物医学成像或精密制造业等领域，对光强一致性要求较高的场景中，这种方法将大大提高数据的可靠性。 这项工作为多波长显微干涉实验提供了一种实用且高效的光强控制策略，推动了光学测量技术的发展，并有望在未来的研究和工业应用中发挥重要作用。