کنترل کننده قفل لیزری: Preci-Lock
امکانات
کنترلر Preci-Lock عمدتا شامل مدولاسیون و ماژول دمدولاسیون، ماژول PID و ماژول تقویت کننده ولتاژ بالا است.علاوه بر این، دارای یک رابط ارتباطی پروتکل RS422 و یک رابط منبع تغذیه ± 12 ولت است.قفل دقیق را می توان برای اکثر الزامات رایج تثبیت فرکانس لیزری برآورده کرد.
مدولاسیون و مدولاسیون ماژول
| مولفه های | شاخص ها |
| محدوده توان مدولاسیون | 0-1023 (حداکثر 10dBm) |
| فرکانس خروجی مدولاسیون | 20 مگاهرتز / 3 مگاهرتز / 10 کیلوهرتز |
| محدوده تنظیم فاز | 0-360 درجه |
| محدوده ورودی سیگنال PD | <1Vpp |
| کوپلینگ ورودی سیگنال PD | کوپلینگ AC |
| امپدانس کوپلینگ ورودی سیگنال PD | 50 Ω |
| مدولاسیون و ماژول دمدولاسیون لیزر را مدوله می کند و سیگنال طیفی شناسایی شده توسط آشکارساز را برای تولید سیگنال خطا کاهش می دهد.فرکانس مدولاسیون را می توان با توجه به مشتری سفارشی کرد. | |
ماژول PID
| مولفه های | شاخص ها | |
| PID خروجی سریع | PIDP تک کاناله | |
| PID خروجی سریع | PIDP+ PI Tandem | |
| فرکانس تاشو یکپارچه PIDP | (3.4 کیلوهرتز-34 کیلوهرتز) ، (1 کیلوهرتز-10 کیلوهرتز) ، (330 هرتز-3.3 کیلوهرتز) ، (100 هرتز-1 کیلوهرتز) (33 هرتز- 330 هرتز) ، (10 هرتز-100 هرتز) ، (3.3 هرتز-33 هرتز) ، (1 هرتز-10 هرتز) | |
| فرکانس تاشو دیفرانسیل PIDP | 16 کیلوهرتز، 34 کیلوهرتز، 59 کیلوهرتز، 133 کیلوهرتز، 284 کیلوهرتز، 483 کیلوهرتز، 724 کیلوهرتز | |
| فرکانس تاشو یکپارچه PI | 33 کیلوهرتز، 10 کیلوهرتز، 3.3 کیلوهرتز، 1 کیلوهرتز، 330 هرتز، 100 هرتز، 33 هرتز | |
| خروجی سریع | پهنای باند خروجی | 500 کیلوهرتز |
| محدوده خروجی | -9 V-9 V | |
| محدوده تنظیم تعصب | 0-9 V | |
| به دست آوردن محدوده تنظیم | 0.0005-25 | |
|
| تابع خروجی معکوس | شمول |
| خروجی آهسته
| پهنای باند خروجی | 500 کیلوهرتز |
| محدوده خروجی | -9 V-9 V | |
| محدوده تنظیم تعصب | 0-9 V | |
| به دست آوردن محدوده تنظیم | 0.0003-20 | |
| تابع خروجی معکوس | شمول | |
| فرکانس اسکن | 2 هرتز | |
| اسکن شکل موج | موج مثلثی | |
| حداکثر محدوده اسکن | 0-9 V | |
| بایاس سیگنال خطا تنظیم | دامنه | -2 V- 2 V |
| دقت | 0.25 میلی ولت | |
| ورودی سیگنال خطا
| محدوده غیر اشباع | -0.5 V-0.5 V |
| امپدانس ورودی | 510 Ω | |
| قفل ورودی مرجع | محدوده ورودی | -9 V-9 V |
| امپدانس ورودی | MΩ | |
| فرکانس لیزر را می توان با ماژول PID از طریق سیگنال بازخورد با توجه به سیگنال خطا کنترل کرد.ماژول PID در Preci-lock در ساختار PID سری، شامل دو PI، و ارائه دو پورت خروجی است، پارامترهای ماژول می توانند با دقت بالا تنظیم شود | ||
ماژول تقویت کننده ولتاژ بالا
| برخی از لیزرها یا دستگاه ها برای راه اندازی PZT به ولتاژ dc بالا نیاز دارند.ماژول تقویت کننده ولتاژ dc بالا داخلی Preci-lock می تواند سیگنال ولتاژی تا 110 ولت را با تقویت 15 برابری خود تولید کند. | مولفه های | شاخص ها |
| بزرگنمایی | 15 | |
| محدوده خروجی | 0-110 V | |
| پهنای باند | پهنای باند بار با مقاومت بالا 50 کیلوهرتز | |
| پهنای باند بار خازنی (خروجی سیگنال کوچک (0.1 بار uF) 20 کیلوهرتز | ||
| قابلیت درایو (حداکثر جریان خروجی) | 50 میلی آمپر |
نرم افزار کنترل
رابط Preci-Lock
برای کنترل فرکانس لیزری بهتر، Preci-Lock دکمه‌ها و دستگیره‌های فیزیکی را کنار می‌گذارد.و تمامی تغییرات پارامترها و کنترل قفل توسط نرم افزار PC انجام می شود.نرم افزار Preci-lock شامل عملکردهای کنترل ارتباط، نمایش سیگنال مرجع و خطا، تنظیم پارامترهای ماژول PID، کنترل قفل و غیره است.به جز اتصال فیزیکی لازم، کنترل قفل لیزری را می توان به طور کامل توسط نرم افزار Preci Lock محقق کرد.یک عملیات دیجیتال خالص برای کاربر راحت تر است.یکی دیگر از ویژگی های نرم افزار Preci-Lock عملکرد قفل خودکار است که می تواند قفل خودکار فرکانس لیزر را تحت تنظیمات پارامتر معقول تحقق بخشد.در حالت قفل خودکار، Preci-Lock می تواند قفل خودکار، قضاوت باز کردن قفل و قفل مجدد فرکانس لیزر را درک کند.این حالت می‌تواند قفل پایدار طولانی‌مدت فرکانس لیزر را به‌ویژه برای آزمایش فیزیک اتم سرد که به اندازه‌گیری مداوم طولانی‌مدت نیاز دارد، مناسب باشد.
مثال
به عنوان یک ماژول کنترل قفل کاملاً کاربردی، Preci-Lock می تواند بیشترین نیازهای قفل فرکانس را برآورده کند.قفل فرکانس را می توان با توجه به مدولاسیون های مختلف به مدولاسیون داخلی و قفل فرکانس مدولاسیون خارجی تقسیم کرد.دو روش قفل فرکانس در اصل متفاوت هستند در حالی که اتصال فیزیکی Preci-Lock نیز برای آنها متفاوت است.
طیف جذب اشباع اتم روبیدیم و سیگنال خطای مربوطه (سمت چپ).
نتایج تثبیت فرکانس مدولاسیون داخلی (راست).
◆فرکانس مدولاسیون داخلی تثبیت
برای مدولاسیون داخلی، سیگنال مدولاسیون و سیگنال بازخورد با هم از طریق جمع کننده به لیزر بازخورد می دهند.نقطه قفل فرکانس مربوط به اوج موج و فرورفتگی موج طیف.مدولاسیون تثبیت فرکانس داخلی معمولی در طیف جذب اشباع قفل یا تثبیت فرکانس طیف جذب پذیرفته شده است.
طیف انتقال مدولاسیون اتم روبیدیم و سیگنال خطای مربوطه (سمت چپ).
نتایج تثبیت فرکانس مدولاسیون خارجی (راست).
◆فرکانس مدولاسیون خارجی تثبیت
برای مدولاسیون خارجی، سیگنال مدولاسیون و سیگنال بازخورد و خارجی تقسیم می شوند
سیگنال مدولاسیون به یک مدولاتور مستقل خارجی اعمال می شود.نقطه قفل فرکانس مربوط به نقطه صفر طیف.مدولاسیون تثبیت فرکانس خارجی معمولی در طیف انتقال مدولاسیون یا تثبیت فرکانس PDH اتخاذ می شود.
