レーザーロックコントローラー: Preci-Lock
特徴
Preci-Lock コントローラには、主に変調および復調モジュール、PID モジュール、高電圧増幅器モジュールが含まれています。さらに、RS422プロトコル通信インターフェースと±12V電源インターフェースも搭載しています。プレシロックは、レーザー周波数安定化の最も一般的な要件を満たすことができます。
変復調モジュール
| パラメーター | インデックス |
| 変調パワー範囲 | 0～1023(最大10dBm) |
| 変調出力周波数 | 20MHz/3MHz/10kHz |
| 位相調整範囲 | 0～360° |
| PD信号入力範囲 | <1Vpp |
| PD信号入力のカップリング | ACカップリング |
| PD信号入力結合インピーダンス | 50Ω |
| 変調および復調モジュールはレーザーを変調し、検出器によって検出されたスペクトル信号を復調してエラー信号を生成します。変調周波数は顧客に応じてカスタマイズできます。 | |
PIDモジュール
| パラメーター | インデックス | |
| 高速出力PID | シングルチャンネル PIDP | |
| 高速出力PID | PIDP+ PI タンデム | |
| PIDP 積分フォールディング周波数 | (3.4kHz～34kHz)、(1kHz～10kHz)、(330Hz～3.3kHz)、(100Hz～1kHz)、 (33Hz～330Hz)、(10Hz～100Hz)、(3.3Hz～33Hz)、(1Hz～10Hz) | |
| PIDP 差動折り返し周波数 | 16kHz、34kHz、59kHz、133kHz、284kHz、483kHz、724kHz | |
| PI 積分フォールディング周波数 | 33kHz、10kHz、3.3kHz、1kHz、330Hz、100Hz、33Hz | |
| 高速出力 | 出力帯域幅 | 500kHz |
| 出力範囲 | -9V～9V | |
| バイアス調整範囲 | 0～9V | |
| ゲイン調整範囲 | 0.0005-25 | |
|
| アウトプットリバース機能 | インクルージョン |
| 出力が遅い
| 出力帯域幅 | 500kHz |
| 出力範囲 | -9V～9V | |
| バイアス調整範囲 | 0～9V | |
| ゲイン調整範囲 | 0.0003-20 | |
| アウトプットリバース機能 | インクルージョン | |
| スキャン頻度 | 2Hz | |
| 走査波形 | 三角波 | |
| 最大スキャン範囲 | 0～9V | |
| 誤差信号バイアス 調整 | 範囲 | -2V～2V |
| 正確さ | 0.25mV | |
| エラー信号入力
| 不飽和範囲 | -0.5V～0.5V |
| 入力インピーダンス | 510Ω | |
| リファレンス入力をロックする | 入力範囲 | -9V～9V |
| 入力インピーダンス | MΩ | |
| レーザーの周波数は、誤差信号に応じたフィードバック信号を通じて PID モジュールによって制御できます。PIDモジュール Preci-lock は直列 PID 構造で、2 つの PI を含み、2 つの出力ポートを備えており、モジュールのパラメータは 高精度に調整できます。 | ||
高電圧アンプモジュール
| 一部のレーザーまたはデバイスでは、PZT を駆動するために高 DC 電圧が必要です。Preci-lock の内蔵高 DC 電圧増幅器モジュールは、15 倍の増幅で最大 110V の電圧信号を出力できます。 | パラメーター | インデックス |
| 倍率 | 15 | |
| 出力範囲 | 0～110V | |
| 帯域幅 | 高抵抗負荷帯域幅 50 kHz | |
| 容量性負荷帯域幅（小信号出力（0.1uF負荷）20kHz） | ||
| 駆動能力(最大出力電流) | 50mA |
制御ソフトウェア
Preci-Lock インターフェース
レーザー周波数をより適切に制御するために、Preci-Lock は物理的なノブやボタンを廃止しました。また、すべてのパラメータ変更とロック制御は PC ソフトウェアによって実現されます。プレシロック ソフトウェアには、通信制御、基準信号および誤差信号の表示、PID モジュールのパラメータ調整、ロック制御などの機能が含まれています。必要な物理的接続を除いて、レーザー ロック制御は Preci Lock ソフトウェアによって完全に実現できます。純粋なデジタル操作はユーザーにとってより便利です。Preci-Lock ソフトウェアのもう 1 つの機能は、適切なパラメータ設定の下でレーザー周波数の自動ロックを実現できる自動ロック機能です。自動ロックモードでは、Preci-Lock はレーザー周波数の自動ロック、ロック解除判定、および再ロックを実現できます。このモードは、長期間安定したレーザー周波数のロックを実現することができ、特に長期間の連続測定が必要な冷原子物理実験に適しています。
例
完全に機能するロッキング制御モジュールとして、Preci-Lock は周波数ロッキングのほとんどの要求を満たすことができます。周波数ロックは、異なる変調に従って内部変調周波数ロックと外部変調周波数ロックに分けることができます。2 つの周波数ロック方法は原理的に異なり、Preci-Lock の物理的な接続も異なります。
ルビジウム原子の飽和吸収スペクトルと対応する誤差信号 (左)。
内部変調周波数安定化の結果 (右)。
◆安定化内部変調周波数
内部変調の場合、変調信号とフィードバック信号は加算器を介して一緒にレーザーにフィードバックされます。スペクトルの波のピークと波の谷に対応する周波数ロック ポイント。典型的な内部周波数安定化変調は、ロックイン飽和吸収スペクトルまたは吸収スペクトル周波数安定化に採用されています。
ルビジウム原子変調伝達スペクトルと対応するエラー信号 (左)。
外部変調周波数の安定化の結果 (右)。
◆安定化外部変調周波数
外部変調の場合、変調信号とフィードバック信号が分割され、外部変調信号が
変調信号は外部の独立した変調器に適用されます。スペクトルのゼロ点に対応する周波数ロック ポイント。一般的な外部周波数安定化変調は、変調伝達スペクトルまたは PDH 周波数安定化に採用されています。
