Laserverriegelungssteuerung: Preci-Lock
Merkmale
Der Preci-Lock-Regler umfasst hauptsächlich das Modulations- und Demodulationsmodul, das PID-Modul und das Hochspannungsverstärkermodul.Darüber hinaus verfügt es über eine RS422-Protokoll-Kommunikationsschnittstelle und eine ±12-V-Stromversorgungsschnittstelle.Die Präzisionssperre kann die meisten gängigen Anforderungen der Laserfrequenzstabilisierung erfüllen.
Modulation und Demodulation
| Parameter | Indizes |
| Modulationsleistungsbereich | 0-1023 (max. 10 dBm) |
| Modulationsausgangsfrequenz | 20 MHz/3 MHz/10 kHz |
| Phasenregulierungsbereich | 0-360° |
| PD-Signaleingangsbereich | <1Vpp |
| PD-Signaleingangskopplung | AC-Kopplung |
| Kopplungsimpedanz des PD-Signaleingangs | 50 Ω |
| Das Modulations- und Demodulationsmodul moduliert den Laser und demoduliert das vom Detektor erfasste Spektralsignal, um ein Fehlersignal zu erzeugen.Die Modulationsfrequenz kann je nach Kundenwunsch angepasst werden. | |
PID-Modul
| Parameter | Indizes | |
| Schnelle Ausgangs-PID | Einkanaliges PIDP | |
| Schnelle Ausgangs-PID | PIDP+ PI Tandem | |
| Integrale PIDP-Faltfrequenz | (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) | |
| PIDP-Differenzfaltungsfrequenz | 16 kHz, 34 kHz, 59 kHz, 133 kHz, 284 kHz, 483 kHz, 724 kHz | |
| PI Integrale Faltfrequenz | 33 kHz, 10 kHz, 3,3 kHz, 1 kHz, 330 Hz, 100 Hz, 33 Hz | |
| Schnelle Ausgabe | Ausgabebandbreite | 500 kHz |
| Ausgabebereich | -9 V-9 V | |
| Bias-Tuning-Bereich | 0-9 V | |
| Erhöhen Sie die Stimmreichweite | 0,0005-25 | |
|
| Ausgabeumkehrfunktion | Aufnahme |
| Langsame Ausgabe
| Ausgabebandbreite | 500 kHz |
| Ausgabebereich | -9 V-9 V | |
| Bias-Tuning-Bereich | 0-9 V | |
| Erhöhen Sie die Stimmreichweite | 0,0003-20 | |
| Ausgabeumkehrfunktion | Aufnahme | |
| Scanfrequenz | 2 Hz | |
| Wellenform scannen | Dreieckige Welle | |
| Maximaler Scanbereich | 0-9 V | |
| Fehlersignalverzerrung Einstellung | Reichweite | -2 V- 2 V |
| Genauigkeit | 0,25 mV | |
| Fehlersignaleingang
| Ungesättigter Bereich | -0,5 V-0,5 V |
| Eingangsimpedanz | 510 Ω | |
| Referenzeingang sperren | Eingabebereich | -9 V-9 V |
| Eingangsimpedanz | MΩ | |
| Die Frequenz des Lasers kann vom PID-Modul über ein Rückkopplungssignal entsprechend dem Fehlersignal gesteuert werden.PID-Modul Bei Preci-Lock handelt es sich um eine in Reihe geschaltete PID-Struktur, die zwei PI umfasst und zwei Ausgangsanschlüsse bietet, über die die Parameter des Moduls eingestellt werden können hochpräzise eingestellt werden. | ||
Hochspannungsverstärkermodul
| Einige Laser oder Geräte benötigen eine hohe Gleichspannung, um den PZT anzutreiben.Das eingebaute Hoch-Gleichspannungs-Verstärkermodul von Preci-lock kann mit seiner 15-fachen Verstärkung ein Spannungssignal von bis zu 110 V ausgeben. | Parameter | Indizes |
| Vergrößerung | 15 | |
| Ausgabebereich | 0-110 V | |
| Bandbreite | Hochohmige Lastbandbreite 50 kHz | |
| Kapazitive Lastbandbreite (Kleinsignalausgang (0,1 uF Last) 20 kHz | ||
| Antriebsfähigkeit (max. Ausgangsstrom) | 50mA |
Steuerungssoftware
Preci-Lock-Schnittstelle
Für eine bessere Laserfrequenzsteuerung verzichtet Preci-Lock auf physische Knöpfe und Knöpfe.Und alle Parameteränderungen und Verriegelungssteuerung werden über die PC-Software realisiert.Die Preci-Lock-Software umfasst die Funktionen Kommunikationssteuerung, Referenz- und Fehlersignalanzeige, Anpassung der PID-Modulparameter, Verriegelungssteuerung usw.Mit Ausnahme der notwendigen physischen Verbindung kann die Steuerung der Laserverriegelung vollständig durch die Preci Lock-Software realisiert werden.Eine rein digitale Bedienung ist für den Benutzer komfortabler.Ein weiteres Merkmal der Preci-Lock-Software ist die automatische Sperrfunktion, mit der die automatische Sperrung der Laserfrequenz unter angemessenen Parametereinstellungen realisiert werden kann.Im automatischen Sperrmodus kann Preci-Lock eine automatische Sperrung, Entriegelungsbeurteilung und erneute Sperrung der Laserfrequenz realisieren.Dieser Modus kann die langfristige stabile Verriegelung der Laserfrequenz realisieren und eignet sich besonders für Experimente zur Kaltatomphysik, die eine kontinuierliche Langzeitmessung erfordern.
Beispiel
Als voll funktionsfähiges Verriegelungssteuermodul kann Preci-Lock die höchsten Anforderungen der Frequenzverriegelung erfüllen.Die Frequenzverriegelung kann je nach Modulation in interne Modulation und externe Modulationsfrequenzverriegelung unterteilt werden.Die beiden Frequenzverriegelungsmethoden unterscheiden sich im Prinzip, auch die physikalische Verbindung von Preci-Lock unterscheidet sich bei ihnen.
Sättigungsabsorptionsspektrum des Rubidiumatoms und entsprechendes Fehlersignal (links);
Ergebnisse der internen Modulationsfrequenzstabilisierung (rechts).
◆Stabilisierung der internen Modulationsfrequenz
Bei der internen Modulation werden das Modulationssignal und das Rückkopplungssignal über einen Addierer zusammen an den Laser rückgekoppelt.Der Frequenzverriegelungspunkt, der dem Wellenberg und dem Wellental der Spektren entspricht.Eine typische interne Frequenzstabilisierungsmodulation wird bei der Lock-in-Sättigungsabsorptionsspektrum- oder Absorptionsspektrum-Frequenzstabilisierung angewendet.
Rubidiumatom-Modulationsübertragungsspektrum und entsprechendes Fehlersignal (links);
Ergebnisse der externen Modulationsfrequenzstabilisierung (rechts).
◆Stabilisierung der externen Modulationsfrequenz
Bei der externen Modulation werden Modulationssignal und Rückkopplungssignal geteilt und das externe
Das Modulationssignal wird an einen externen unabhängigen Modulator angelegt.Der Frequenzsperrpunkt, der dem Nullpunkt der Spektren entspricht.Typische externe Frequenzstabilisierungsmodulation wird im Modulationsübertragungsspektrum oder bei der PDH-Frequenzstabilisierung eingesetzt.
