CN111693469A - 一种测试光路系统稳定性的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试光路系统稳定性的方法及系统,所述方法包括:将预先处理的非生命物体置于待测试的光路系统的测试端口;将待测试的光路系统的系统参数设置为对应的预设参数;启动激光器,使激光入射至所述光路系统的入射端;在待测试光路系统的输出端实时采集每预设时间段内输出的光子数;根据采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;将样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断光路系统是否满足稳定性和一致性要求;所述方法及系统通过样本熵均值作为参考依据可以更加准确的保证光路系统的稳定性和一致性;所述方法及系统简单快速且灵敏度高,可以缩短光路系统测试与人体测试的时间差,更好的保证测试的一致性。

Description

一种测试光路系统稳定性的方法及系统
技术领域
本发明涉及光学测量领域,更具体地,涉及一种测试光路系统稳定性的方法及系统。
背景技术
生物光子是指生物发射的波长范围为200nm-800nm的超弱光子。这些光子携带着生物分子组成和结构的信息,其对生物系统内部的变化和外界环境的影响有很高的敏感性。因生物光子十分微弱,所以系统误差及背景噪声一定要降到很低或者是有一定的规律可以进行测试及矫正,光路中的脉冲激光的不稳定性及光路的机械变化等会使测试不稳定,一致性不好。光路的稳定性与一致性,受很多因素影响,激光器稳定性、光纤耦合效率、几何光路的各种回程,这些都会导致光路的输出发生变化,其中激光脉冲稳定性的影响是源头影响,现在多用激光功率计探测固定激光输出电流下不同时间的功率值,或者是调节不同功率利用示波器采集脉冲波形等,而对于整个光路的稳定性与一致性多用符合计数器,观看光路泵浦光子数,以及利用试验丰富的光学工程师的经验,耗时长,主观性强,误差大,且没有客观的评价标准,大部分光路中都有很细小的焦距影响,单靠经验与功率计是不能确认达到光路的一致性的。
发明内容
为了解决背景技术存在的测试光路系统的稳定性和一致性很难调节的问题,本发明提供了一种测试光路系统稳定性的方法及系统;所述方法及系统通过非生命物质代替待测试生物置入光路中,通过对光路输出端光子的采集,计算光路样本熵均值,并以样本熵均值为参考调节测试光路系统的稳定性和一致性。所述一种测试光路系统稳定性的方法,包括:
将预先处理的非生命物体置于待测试的光路系统的测试端口;将所述待测试的光路系统的系统参数设置为对应的预设参数;
启动激光器,使激光入射至所述光路系统的入射端;
在所述待测试光路系统的输出端实时采集每预设时间段内输出的光子数;
根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;
将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断所述光路系统是否满足稳定性和一致性要求。
进一步的,在将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值进行对比后,所述方法还包括:
若所述样本熵均值不满足预设的样本熵均值阈值区间,则对所述光路系统的系统参数按照预设规则进行调节;
采集调节后每预设时间段内输出的光子数,并计算获得新的样本熵均值;
将所述新的样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,若仍不满足预设的样本熵均值阈值区间,则继续按照预设规则调节光路系统的系统参数,并计算获得新的样本熵均值;直至新的样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间;
固定此时的系统参数对应的光路系统,为符合样本熵均值一致的稳定性要求的光路系统。
进一步的,所述系统参数包括:激光泵浦的连续功率、激光泵浦的脉冲功率、测试端口激光功率、光纤调节参数以及焦距调节参数。
进一步的,所述调节系统参数的预设规则包括:
通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数,并将所述光子数与预设的符合光子数阈值进行对比;
调节所述光纤调节参数使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定光纤调节参数;
采集固定光纤调节参数后每预设时间段内输出的光子数,并计算对应的样本熵均值;若所述样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,则完成调节;
若所述样本熵均值仍然不满足预设的样本熵均值阈值区间,则继续通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数、并调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数;
采集固定光纤调节参数以及所述焦距调节参数后每预设时间段内输出的光子数,并计算对应的样本熵均值;
继续调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,直至所述样本熵均值满足所述预设的样本熵均值阈值区间。
进一步的,所述非生命物质用于完全遮挡所述待测试的光路系统的测试端口,使得所述激光经光路在所述非生命物质上形成折射或反射;所述非生命物质包括远离测试端口的一面遮蔽有光学黑纸的毛玻璃。
进一步的,所述根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值,包括:
顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,生成一个或多个数量为N的光子数序列;
计算所述每一个光子数序列的样本熵;
对所述多个光子数序列的样本熵取均值,获得样本熵均值。
进一步的,所述计算所述每一个光子数序列的样本熵,包括:
在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m的子序列,并计算任两个长度为m的子序列的距离;
统计所述任两个长度为m的子序列的最大距离中满足预设距离阈值的数量B;
在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m+1的子序列,并计算任两个长度为m+1的子序列的距离;
统计所述任两个长度为m+1的子序列的距离中满足预设距离阈值的数量A;
根据所述数量B以及数量A根据预设规则计算对应所述光子数序列的样本熵;所述样本熵的计算公式为-ln(A/B)。
所述一种测试光路系统稳定性的系统包括:
采集单元,所述采集单元用于实时采集待测试光路系统的输出端每预设时间段内输出的光子数;
样本熵均值计算单元,所述样本熵均值计算单元用于根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;
稳定性判断单元,所述稳定性判断单元用于将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断所述光路系统是否满足稳定性要求。
进一步的,所述系统还包括调节单元;所述调节单元用于在所述稳定性判断单元判断所述样本熵均值不满足预设的样本熵均值阈值区间时,对所述光路系统的系统参数按照预设规则进行调节;
所述采集单元用于采集调节后的每预设时间段内输出的光子数;所述样本熵均值单元用于计算获得新的样本熵均值;
若所述稳定性判断单元判断所述新的样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,固定此时的系统参数对应的光路系统,为符合一致性和稳定性要求的光路系统。
进一步的,所述调节单元用于通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数,并将所述光子数与预设的符合光子数阈值进行对比;
所述调节单元用于调节所述光纤调节参数使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定光纤调节参数;
所述采集单元用于采集固定光纤调节参数后每预设时间段内输出的光子数,所述样本熵均值计算单元用于计算对应的样本熵均值;若所述稳定性判断单元判断所述样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,则完成调节;
若所述样本熵均值仍然不满足预设的样本熵均值阈值区间,则所述调节单元继续通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数、并调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数;
所述采集单元用于采集固定光纤调节参数以及所述焦距调节参数后每预设时间段内输出的光子数,所述样本熵均值计算单元计算对应的样本熵均值;
所述调节单元继续调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,直至所述稳定性判断单元判断所述样本熵均值满足所述预设的样本熵均值阈值区间。
进一步的,所述样本熵均值计算单元用于顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,生成一个或多个数量为N的光子数序列;
所述样本熵均值计算单元用于计算所述每一个光子数序列的样本熵;
所述样本熵均值计算单元用于对所述多个光子数序列的样本熵取均值,获得样本熵均值。
进一步的,所述样本熵均值计算单元用于在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m的子序列,并计算任两个长度为m的子序列的距离;
所述样本熵均值计算单元用于统计所述任两个长度为m的子序列的最大距离中满足预设距离阈值的数量B;
所述样本熵均值计算单元用于在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m+1的子序列,并计算任两个长度为m+1的子序列的距离;
所述样本熵均值计算单元用于统计所述任两个长度为m+1的子序列的距离中满足预设距离阈值的数量A;
所述样本熵均值计算单元用于根据所述数量B以及数量A根据预设规则计算对应所述光子数序列的样本熵;所述样本熵的计算公式为-ln(A/B)。
本发明的有益效果为:本发明的技术方案,给出了一种测试光路系统稳定性的方法及系统;所述方法及系统通过非生命物质代替待测试生物置入光路中,通过对光路输出端光子的采集,计算光路样本熵均值,并以样本熵均值为参考调节测试光路系统的稳定性和一致性。样本熵均值可以更好的捕捉光路的编号,所述方法及系统通过样本熵均值作为参考依据可以更加准确的保证光路系统的稳定性和一致性;所述方法及系统简单快速且灵敏度高,可以缩短光路系统测试与人体测试的时间差,更好的保证测试的一致性,减少温漂或各种系统回程等变化的系统误差。
附图说明
通过参考下面的附图,可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式:
图1为本发明具体实施方式的一种测试光路系统稳定性的方法的流程图;
图2为本发明具体实施方式的一种测试光路系统稳定性的系统的结构图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式,然而,本发明可以用许多不同的形式来实施,并且不局限于此处描述的实施例,提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明,并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中,相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明,此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外,可以理解的是,以通常使用的词典限定的术语,应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义,而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为本发明具体实施方式的一种测试光路系统稳定性的方法的流程图;如图1所示,所述方法包括:
步骤110,将预先处理的非生命物体置于待测试的光路系统的测试端口;将所述待测试的光路系统的系统参数设置为对应的预设参数;
本实施例所述的方法,适用于针对测试生物体发光的任意光路系统,基于非生命物体光学特性的稳定性,通过非生命物体代替生命物体设置于待测试的光路系统的测试端口;将激光设置于光路系统的激光射入口,将本实施例的采集单元设置于光路系统的光子输出口,完成整个回路的搭建。
所述非生命物质用于完全遮挡所述待测试的光路系统的测试端口,使得所述激光经光路在所述非生命物质上形成折射或反射;所述非生命物质包括远离测试端口的一面遮蔽有光学黑纸的毛玻璃。
进一步的,为了保证待测试光路系统的一致性,将所述待测试的光路系统的系统参数设置为对应的预设参数;所述预设参数是基于上一次或某次测试该光路系统或该型号光路系统所最终使用的系统参数,再此参数基础上进行调节更容易获得满足稳定性和一致性的系统光路。
所述系统参数包括激光泵浦的连续功率、激光泵浦的脉冲功率、测试端口激光功率、光纤调节参数以及焦距调节参数。所述光纤调节参数包括调节光纤上下、左右的控制旋钮对应的参数;所述焦距调节参数包括调节焦距的千分尺所对应的的参数。
步骤120,启动激光器,使激光入射至所述光路系统的入射端;
步骤130,在所述待测试光路系统的输出端实时采集每预设时间段内输出的光子数;
所述每预设时间段可以为任意设置的时间段,例如20ms;统计每个时间段内的光子数,获得实时采集的光子数序列。
步骤140,根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;
所述计算样本熵均值的具体方式包括:
步骤141,顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,生成一个或多个数量为N的光子数序列;
所述顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,是指按照序列中的排列顺序,也就是时间顺序,顺序采集N个光子数,生成一个光子数序列;在剩余的采集的光子数中,继续顺序采集N个光子数,生成第二个光子数序列,以此类推,因所述采集是实时的,故在一段时间内,可以获得1个或多个数量为N的光子数序列。
步骤142,计算所述每一个光子数序列的样本熵;
步骤1421,在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m的子序列,并计算任两个长度为m的子序列的距离;在本实施例中,m一般可以取2。
步骤1422,统计所述任两个长度为m的子序列的最大距离中满足预设距离阈值的数量B;
步骤1423,在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m+1的子序列,并计算任两个长度为m+1的子序列的距离;
所述任意两个子序列中的距离可以为该两个子序列相减的绝对值的最大值。
步骤1424,统计所述任两个长度为m+1的子序列的距离中满足预设距离阈值的数量A;
步骤1425,根据所述数量B以及数量A根据预设规则计算对应所述光子数序列的样本熵;所述样本熵的计算公式为-ln(A/B)。
步骤143,对所述多个光子数序列的样本熵取均值,获得样本熵均值。
步骤150,将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断所述光路系统是否满足稳定性和一致性要求。
本实施例的一方面目的,可以基于该方法计算获得当前光路的样本熵均值。所述预设的样本熵均值阈值区间可以为值域较大的区间,其进行对比的目前实质上是剔除异常值。
更重要的另一方面,是为了以样本熵均值为参考进行光路一致性的调节,此时所述的预设的样本熵均值阈值区间为值域很小的区间,其目的是将当前的光路系统的样本熵均值调整到该值域区间内,以保证该光路系统与历史光路系统具有一致性。
具体的,所述调节的方法包括:
若所述样本熵均值不满足预设的样本熵均值阈值区间,则对所述光路系统的系统参数按照预设规则进行调节;
采集调节后每预设时间段内输出的光子数,并计算获得新的样本熵均值;
将所述新的样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,若仍不满足预设的样本熵均值阈值区间,则继续按照预设规则调节光路系统的系统参数,并计算获得新的样本熵均值;直至新的样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间;
固定此时的系统参数对应的光路系统,为符合样本熵均值一致的稳定性要求的光路系统。
所述调节系统参数的预设规则包括:
通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数,并将所述光子数与预设的符合光子数阈值进行对比;
调节所述光纤调节参数使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定光纤调节参数;
采集固定光纤调节参数后每预设时间段内输出的光子数,并计算对应的样本熵均值;若所述样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,则完成调节;
若所述样本熵均值仍然不满足预设的样本熵均值阈值区间,则继续通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数、并调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数;
采集固定光纤调节参数以及所述焦距调节参数后每预设时间段内输出的光子数,并计算对应的样本熵均值;
继续调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,直至所述样本熵均值满足所述预设的样本熵均值阈值区间。
图2为本发明具体实施方式的一种测试光路系统稳定性的系统的结构图。如图2所示,所述系统包括:
采集单元210,所述采集单元210用于实时采集待测试光路系统的输出端每预设时间段内输出的光子数;
样本熵均值计算单元220,所述样本熵均值计算单元220用于根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;
稳定性判断单元230,所述稳定性判断单元230用于将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断所述光路系统是否满足稳定性要求。
所述系统在使用时,还需配备用于完全遮挡所述待测试的光路系统的测试端口的非生命物质,使得所述激光经光路在所述非生命物质上形成折射或反射;所述非生命物质包括远离测试端口的一面遮蔽有光学黑纸的毛玻璃。
本实施例所述的系统,适用于针对测试生物体发光的任意光路系统,基于非生命物体光学特性的稳定性,通过非生命物体代替生命物体设置于待测试的光路系统的测试端口;将激光设置于光路系统的激光射入口,将本实施例的采集单元210设置于光路系统的光子输出口,完成整个回路的搭建。
进一步的,所述调节单元用于在所述稳定性判断单元230判断所述样本熵均值不满足预设的样本熵均值阈值区间时,对所述光路系统的系统参数按照预设规则进行调节;
所述采集单元210用于采集调节后的每预设时间段内输出的光子数;所述样本熵均值单元用于计算获得新的样本熵均值;
若所述稳定性判断单元230判断所述新的样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,固定此时的系统参数对应的光路系统,为符合一致性和稳定性要求的光路系统。
进一步的,所述系统还包括调节单元240;所述调节单元240用于通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数,并将所述光子数与预设的符合光子数阈值进行对比;
所述调节单元240用于调节所述光纤调节参数使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定光纤调节参数;
所述采集单元210用于采集固定光纤调节参数后每预设时间段内输出的光子数,所述样本熵均值计算单元220用于计算对应的样本熵均值;若所述稳定性判断单元230判断所述样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,则完成调节;
若所述样本熵均值仍然不满足预设的样本熵均值阈值区间,则所述调节单元240继续通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数、并调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数;
所述采集单元210用于采集固定光纤调节参数以及所述焦距调节参数后每预设时间段内输出的光子数,所述样本熵均值计算单元220计算对应的样本熵均值;
所述调节单元240继续调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,直至所述稳定性判断单元230判断所述样本熵均值满足所述预设的样本熵均值阈值区间。
进一步的,所述样本熵均值计算单元220用于顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,生成一个或多个数量为N的光子数序列;
所述样本熵均值计算单元220用于计算所述每一个光子数序列的样本熵;
所述样本熵均值计算单元220用于对所述多个光子数序列的样本熵取均值,获得样本熵均值。
进一步的,所述样本熵均值计算单元220用于在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m的子序列,并计算任两个长度为m的子序列的距离;
所述样本熵均值计算单元220用于统计所述任两个长度为m的子序列的最大距离中满足预设距离阈值的数量B;
所述样本熵均值计算单元220用于在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m+1的子序列,并计算任两个长度为m+1的子序列的距离;
所述样本熵均值计算单元220用于统计所述任两个长度为m+1的子序列的距离中满足预设距离阈值的数量A;
所述样本熵均值计算单元220用于根据所述数量B以及数量A根据预设规则计算对应所述光子数序列的样本熵;所述样本熵的计算公式为-ln(A/B)。
在此处所提供的说明书中,说明了大量具体细节。然而,能够理解,本公开的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。
本领域那些技术人员可以理解,可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件,以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外,可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述,本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。本说明书中涉及到的步骤编号仅用于区别各步骤,而并不用于限制各步骤之间的时间或逻辑的关系,除非文中有明确的限定,否则各个步骤之间的关系包括各种可能的情况。
此外,本领域的技术人员能够理解,尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征,但是不同实施例的特征的组合意味着处于本公开的范围之内并且形成不同的实施例。例如,在权利要求书中所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本公开的各个部件实施例可以以硬件实现,或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现,或者以它们的组合实现。本公开还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者系统程序(例如,计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本公开的程序可以存储在计算机可读介质上,或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到,或者在载体信号上提供,或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本公开进行说明而不是对本公开进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本公开可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中,这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开精神的前提下,可以作出若干改进、修改、和变形,这些改进、修改、和变形都应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (12)

1.一种测试光路系统稳定性的方法,其特征在于,所述方法包括:
将预先处理的非生命物体置于待测试的光路系统的测试端口;将所述待测试的光路系统的系统参数设置为对应的预设参数;
启动激光器,使激光入射至所述光路系统的入射端;
在所述待测试光路系统的输出端实时采集每预设时间段内输出的光子数;
根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;
将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断所述光路系统是否满足稳定性和一致性要求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值进行对比后,所述方法还包括:
若所述样本熵均值不满足预设的样本熵均值阈值区间,则对所述光路系统的系统参数按照预设规则进行调节;
采集调节后每预设时间段内输出的光子数,并计算获得新的样本熵均值;
将所述新的样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,若仍不满足预设的样本熵均值阈值区间,则继续按照预设规则调节光路系统的系统参数,并计算获得新的样本熵均值;直至新的样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间;
固定此时的系统参数对应的光路系统,为符合样本熵均值一致的稳定性要求的光路系统。
3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述系统参数包括:激光泵浦的连续功率、激光泵浦的脉冲功率、测试端口激光功率、光纤调节参数以及焦距调节参数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:所述调节系统参数的预设规则包括:
通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数,并将所述光子数与预设的符合光子数阈值进行对比;
调节所述光纤调节参数使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定光纤调节参数;
采集固定光纤调节参数后每预设时间段内输出的光子数,并计算对应的样本熵均值;若所述样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,则完成调节;
若所述样本熵均值仍然不满足预设的样本熵均值阈值区间,则继续通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数、并调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数;
采集固定光纤调节参数以及所述焦距调节参数后每预设时间段内输出的光子数,并计算对应的样本熵均值;
继续调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,直至所述样本熵均值满足所述预设的样本熵均值阈值区间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述非生命物质用于完全遮挡所述待测试的光路系统的测试端口,使得所述激光经光路在所述非生命物质上形成折射或反射;所述非生命物质包括远离测试端口的一面遮蔽有光学黑纸的毛玻璃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值,包括:
顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,生成一个或多个数量为N的光子数序列;
计算所述每一个光子数序列的样本熵;
对所述多个光子数序列的样本熵取均值,获得样本熵均值。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述计算所述每一个光子数序列的样本熵,包括:
在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m的子序列,并计算任两个长度为m的子序列的距离;
统计所述任两个长度为m的子序列的最大距离中满足预设距离阈值的数量B;
在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m+1的子序列,并计算任两个长度为m+1的子序列的距离;
统计所述任两个长度为m+1的子序列的距离中满足预设距离阈值的数量A;
根据所述数量B以及数量A根据预设规则计算对应所述光子数序列的样本熵;所述样本熵的计算公式为-ln(A/B)。
8.一种测试光路系统稳定性的系统,其特征在于,所述系统包括:
采集单元,所述采集单元用于实时采集待测试光路系统的输出端每预设时间段内输出的光子数;
样本熵均值计算单元,所述样本熵均值计算单元用于根据所述采集的光子数数据依据预设规则计算获得样本熵均值;
稳定性判断单元,所述稳定性判断单元用于将所述样本熵均值与预设的样本熵均值阈值区间进行对比,判断所述光路系统是否满足稳定性要求。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:所述系统还包括调节单元;
所述调节单元用于在所述稳定性判断单元判断所述样本熵均值不满足预设的样本熵均值阈值区间时,对所述光路系统的系统参数按照预设规则进行调节;
所述采集单元用于采集调节后的每预设时间段内输出的光子数;所述样本熵均值单元用于计算获得新的样本熵均值;
若所述稳定性判断单元判断所述新的样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,固定此时的系统参数对应的光路系统,为符合一致性和稳定性要求的光路系统。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于:
所述调节单元用于通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数,并将所述光子数与预设的符合光子数阈值进行对比;
所述调节单元用于调节所述光纤调节参数使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定光纤调节参数;
所述采集单元用于采集固定光纤调节参数后每预设时间段内输出的光子数,所述样本熵均值计算单元用于计算对应的样本熵均值;若所述稳定性判断单元判断所述样本熵均值满足预设的样本熵均值阈值区间,则完成调节;
若所述样本熵均值仍然不满足预设的样本熵均值阈值区间,则所述调节单元继续通过符合计数器实时采集预设时间段内输出的光子数、并调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,使所述实时采集的光子数向所述预设的符合光子数阈值靠近,并固定所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数;
所述采集单元用于采集固定光纤调节参数以及所述焦距调节参数后每预设时间段内输出的光子数,所述样本熵均值计算单元计算对应的样本熵均值;
所述调节单元继续调节所述光纤调节参数以及所述焦距调节参数,直至所述稳定性判断单元判断所述样本熵均值满足所述预设的样本熵均值阈值区间。
11.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:
所述样本熵均值计算单元用于顺序提取N个所述每预设时间段内输出的光子数,生成一个或多个数量为N的光子数序列;
所述样本熵均值计算单元用于计算所述每一个光子数序列的样本熵;
所述样本熵均值计算单元用于对所述多个光子数序列的样本熵取均值,获得样本熵均值。
12.根据权利要求11所述的系统,其特征在于:
所述样本熵均值计算单元用于在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m的子序列,并计算任两个长度为m的子序列的距离;
所述样本熵均值计算单元用于统计所述任两个长度为m的子序列的最大距离中满足预设距离阈值的数量B;
所述样本熵均值计算单元用于在所述光子数序列中顺序提取所有长度为m+1的子序列,并计算任两个长度为m+1的子序列的距离;
所述样本熵均值计算单元用于统计所述任两个长度为m+1的子序列的距离中满足预设距离阈值的数量A;
所述样本熵均值计算单元用于根据所述数量B以及数量A根据预设规则计算对应所述光子数序列的样本熵;所述样本熵的计算公式为-ln(A/B)。
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