激光锁定控制器:Preci-Lock
特征
Preci-Lock控制器主要包括调制解调模块、PID模块和高压放大器模块。此外,还包括RS422协议通信接口和±12V电源接口。精确锁定可以满足大多数常见的激光稳频要求。
调制解调模块
参数 | 索引 |
调制功率范围 | 0-1023(最大10dBm) |
调制输出频率 | 20MHz/3MHz/10kHz |
相位调节范围 | 0-360° |
PD信号输入范围 | <1Vpp |
PD信号输入耦合 | 交流耦合 |
PD信号输入耦合阻抗 | 50欧姆 |
调制解调模块对激光器进行调制,并对探测器检测到的光谱信号进行解调,产生误差信号。调制频率可根据客户定制。 |
PID模块
参数 | 索引 | |
快速输出PID | 单通道PIDP | |
快速输出PID | PIDP+ PI 串联 | |
PIDP积分折叠频率 | (3.4kHz-34kHz)、(1kHz-10kHz)、(330Hz-3.3kHz)、(100Hz-1kHz)、 (33Hz-330Hz)、(10Hz-100Hz)、(3.3Hz-33Hz)、(1Hz-10Hz) | |
PIDP差分折叠频率 | 16 kHz、34 kHz、59 kHz、133 kHz、284 kHz、483 kHz、724 kHz | |
PI积分折叠频率 | 33 kHz、10 kHz、3.3 kHz、1 kHz、330 赫兹、100 赫兹、33 赫兹 | |
快速输出 | 输出带宽 | 500kHz |
输出范围 | -9V-9V | |
偏置调节范围 | 0-9V | |
增益调节范围 | 0.0005-25 | |
| 输出反转功能 | 包容性 |
慢速输出
| 输出带宽 | 500kHz |
输出范围 | -9V-9V | |
偏置调节范围 | 0-9V | |
增益调节范围 | 0.0003-20 | |
输出反转功能 | 包容性 | |
扫描频率 | 2赫兹 | |
扫描波形 | 三角波 | |
最大扫描范围 | 0-9V | |
误差信号偏差 调整 | 范围 | -2V-2V |
准确性 | 0.25毫伏 | |
错误信号输入
| 不饱和范围 | -0.5V-0.5V |
输入阻抗 | 510Ω | |
锁定参考输入 | 输入范围 | -9V-9V |
输入阻抗 | 兆欧姆 | |
PID模块根据误差信号通过反馈信号控制激光器的频率。PID模块 Preci-lock中采用串联PID结构,包括两个PI,并提供两个输出端口,模块的参数可以 可以进行高精度调整。 |
高压放大模块
一些激光器或设备需要高直流电压来驱动 PZT。Preci-lock内置高直流电压放大器模块,放大15倍,可输出高达110V的电压信号。 | 参数 | 索引 |
放大 | 15 | |
输出范围 | 0-110V | |
带宽 | 高阻负载带宽 50 kHz | |
容性负载带宽(小信号输出(0.1 uF负载)20 kHz | ||
驱动能力(最大输出电流) | 50毫安 |
控制软件
Preci-Lock 接口
为了更好地控制激光频率,Preci-Lock 放弃了物理旋钮和按钮。所有参数的修改和锁定控制均由上位机软件实现。Preci-lock软件包括通讯控制、给定和误差信号显示、PID模块参数调整、锁定控制等功能。除必要的物理连接外,激光锁定控制完全可以通过Preci Lock软件实现。纯数字化操作,更方便用户。Preci-Lock软件的另一个特点是自动锁定功能,可以在合理的参数设置下实现激光频率的自动锁定。在自动锁定模式下,Preci-Lock可以实现激光频率的自动锁定、解锁判断和重新锁定。该模式可以实现激光频率的长期稳定锁定,特别适合需要长期连续测量的冷原子物理实验。
例子
作为一款功能齐全的锁定控制模块,Preci-Lock 可以满足大多数频率锁定需求。锁频根据调制方式的不同可分为内调制锁频和外调制锁频。两种锁频方式原理不同,Preci-Lock 的物理连接也不同。
铷原子饱和吸收光谱及相应的误差信号(左);
内部调制频率稳定结果(右)。
◆稳定内部调制频率
对于内部调制,调制信号和反馈信号通过加法器一起反馈到激光器。频率锁定点对应于频谱的波峰和波谷。典型的内部稳频调制采用的是锁定饱和吸收谱或吸收谱稳频。
铷原子调制传输谱和相应的误差信号(左);
外部调制频率稳定结果(右)。
◆稳定外部调制频率
对于外部调制,将调制信号和反馈信号分开,外部调制
调制信号施加到外部独立调制器。频率锁定点对应于频谱的零点。典型的外部稳频调制是采用调制传递频谱或PDH稳频。