Laserový ovladač zamykání: Preci-Lock
Funkce
Regulátor Preci-Lock obsahuje především modulační a demodulační modul, PID modul a modul vysokonapěťového zesilovače.Kromě toho obsahuje také komunikační rozhraní protokolu RS422 a napájecí rozhraní ±12V.Preci lock lze uspokojit pro většinu běžných požadavků na stabilizaci frekvence laseru.
Modulační a demodulační modul
| Parametry | Indexy |
| Rozsah modulačního výkonu | 0-1023 (max. 10 dBm) |
| Modulační výstupní frekvence | 20MHz/3MHz/10kHz |
| Rozsah regulace fáze | 0-360° |
| Rozsah vstupního signálu PD | <1 Vpp |
| Vstupní signálová vazba PD | AC spojka |
| Impedance vazebního vstupu signálu PD | 50 Ω |
| Modulační a demodulační modul moduluje laser a demoduluje spektrální signál detekovaný detektorem pro vytvoření chybového signálu.Frekvenci modulace lze přizpůsobit dle přání zákazníka. | |
Modul PID
| Parametry | Indexy | |
| Rychlý výstup PID | Jednokanálový PIDP | |
| Rychlý výstup PID | Tandem PIDP+ PI | |
| Integrální skládací frekvence PIDP | (3,4 kHz-34 kHz), (1 kHz-10 kHz), (330 Hz-3,3 kHz), (100 Hz-1 kHz), (33 Hz-330 Hz), (10 Hz-100 Hz), (3,3 Hz-33 Hz), (1 Hz-10 Hz) | |
| Diferenciální skládací frekvence PIDP | 16 kHz , 34 kHz , 59 kHz , 133 kHz , 284 kHz , 483 kHz , 724 kHz | |
| PI integrální skládací frekvence | 33 kHz , 10 kHz , 3,3 kHz , 1 kHz , 330 Hz , 100 Hz , 33 Hz | |
| Rychlý výstup | Výstupní šířka pásma | 500 kHz |
| Výstupní rozsah | -9 V-9 V | |
| Rozsah ladění zkreslení | 0-9 V | |
| Rozsah ladění zisku | 0,0005-25 | |
|
| Výstup reverzní funkce | Zařazení |
| Pomalý výstup
| Výstupní šířka pásma | 500 kHz |
| Výstupní rozsah | -9 V-9 V | |
| Rozsah ladění zkreslení | 0-9 V | |
| Rozsah ladění zisku | 0,0003-20 | |
| Výstup reverzní funkce | Zařazení | |
| Frekvence skenování | 2 Hz | |
| Skenování průběhu | Trojúhelníková vlna | |
| Maximální rozsah skenování | 0-9 V | |
| Chybové zkreslení signálu nastavení | Rozsah | -2 V- 2 V |
| Přesnost | 0,25 mV | |
| Chybový vstup signálu
| Nenasycený rozsah | -0,5 V-0,5 V |
| Vstupní impedance | 510 Ω | |
| Zamknout referenční vstup | Vstupní rozsah | -9 V-9 V |
| Vstupní impedance | MΩ | |
| Frekvence laseru může být řízena PID modulem pomocí zpětnovazebního signálu podle chybového signálu.PID modul v Preci-lock je v sériové PID struktuře, včetně dvou PI, a nabízí dva výstupní porty, parametry modulu mohou nastavit s vysokou přesností. | ||
Modul vysokonapěťového zesilovače
| Některé lasery nebo zařízení vyžadují k pohonu PZT vysoké stejnosměrné napětí.Vestavěný modul zesilovače vysokého stejnosměrného napětí v Preci-locku může vydávat napěťový signál až 110 V s 15násobným zesílením. | Parametry | Indexy |
| zvětšení | 15 | |
| Výstupní rozsah | 0-110 V | |
| Šířka pásma | Šířka pásma vysokého odporu zátěže 50 kHz | |
| Šířka pásma kapacitního zatížení (malý výstup signálu (zátěž 0,1 uF) 20 kHz | ||
| Možnosti pohonu (max. výstupní proud) | 50 mA |
Ovládací software
Rozhraní Preci-Lock
Pro lepší ovládání frekvence laseru upouští Preci-Lock od fyzických knoflíků a tlačítek.A všechny změny parametrů a ovládání zamykání jsou realizovány pomocí PC softwaru.Software Preci-lock zahrnuje funkce řízení komunikace, zobrazení referenčních a chybových signálů, nastavení parametrů PID modulu, ovládání zamykání a tak dále.Kromě nezbytného fyzického připojení lze ovládání laserového zamykání plně realizovat pomocí softwaru Preci Lock.Pro uživatele je pohodlnější čistě digitální provoz.Další funkcí softwaru Preci-Lock je funkce automatického zamykání, která dokáže realizovat automatické zamykání laserové frekvence při rozumném nastavení parametrů.V režimu automatického zamykání může Preci-Lock realizovat automatické zamykání, posouzení odemknutí a opětovné zablokování laserové frekvence.Tento režim může realizovat dlouhodobé stabilní zablokování laserové frekvence, zvláště vhodný pro experiment fyziky studených atomů, který vyžaduje dlouhodobé nepřetržité měření.
Příklad
Jako plně funkční modul ovládání zamykání dokáže Preci-Lock splnit většinu požadavků na frekvenční zamykání.Blokování frekvence lze rozdělit na vnitřní modulaci a blokování frekvence externí modulace podle různé modulace.Tyto dva způsoby frekvenčního zamykání se v principu liší, přičemž je u nich odlišné i fyzické připojení Preci-Locku.
Absorpční spektrum nasycení atomu rubidia a odpovídající chybový signál (vlevo);
Výsledky stabilizace frekvence vnitřní modulace (vpravo).
◆Stabilizace Frekvence vnitřní modulace
Pro vnitřní modulaci se modulační signál a signál zpětné vazby společně vrací do laseru prostřednictvím sčítačky.Bod uzamčení frekvence odpovídající špičce vlny a dolnímu konci spekter.Typická vnitřní frekvenční stabilizační modulace je přijata v lock-in saturačním absorpčním spektru nebo frekvenční stabilizaci absorpčního spektra.
Spektrum přenosu modulace atomu rubidia a odpovídající chybový signál (vlevo);
Výsledky stabilizace frekvence externí modulace (vpravo).
◆Stabilizace Externí modulační frekvence
Pro externí modulaci jsou modulační signál a signál zpětné vazby rozděleny a externí
modulační signál je přiveden na externí nezávislý modulátor.Bod blokování frekvence odpovídající nulovému bodu spektra.Typická externí frekvenční stabilizační modulace je přijata v modulačním přenosu spektra nebo PDH frekvenční stabilizaci.
