Moku：Pro/Lab/Go的激光稳频一体化解决方案

Moku：Pro/Lab/Go的脉冲光稳频一体式化避免计划

Pound-Drever-Hall（PDH）水平种自动锁频水平，是现脉冲光稳频程序比较适中高手段之六，由 R.V. Pound，Ronald Drever 和 John L在1983在一年提供 的。根据Fabry-Perot（F-P）腔稳频的脉冲光程序是最经种类的种稳频工艺。当脉冲光被照进来的F-P腔中时，它会被折射性、散发出或消除，腔的长数越介于脉冲光器的准确光波长的1/2，脉冲光器的精力则会被传送的越远。痛苦的是，脉冲光的概率和腔长的多次浮动决定于于一题材的元素，如自然环境温、传递感应电流和量子浮动。PDH绑定根据从谐振腔折射性出来的的光来形成的随机误差卫星信号，来对谐振腔的长宽高或脉冲光器的概率通过细调，导致达成腔长和脉冲光概率的某项适配，以达成最明显程度地建立远长距离传送。

表明框图简单化说一下子PDH水平，离子束行业束器所在概率为ω的离子束行业束，那么所经EOM晶胞（electric-optical modulator）电光解调器，对离子束行业束光场使用微波射频电光相位解调，那么将解调后的离子束行业束数字的的预警所经偏振分束漫光反射性面镜（PBS）与四分一种波片（λ/4）做好磁学测量测试仪器腔，那么做好漫光反射性面停靠光电科技测探器，偏振分束漫光反射性面镜（PBS）与四分一种波片（λ/4）的效应就让腔漫光反射性面光做好测探器。那么对漫光反射性面光数字的的预警使用相位解调，体现漫光反射性面光中的概率失谐企业信息，产生了出现偏差的原因数字的的预警，那么做好低通滤波器和PID（此例积分卡电线）体现处理后，反馈机制到离子束行业束器的光电探测器陶瓷图片或 光控解调器等其它崩溃配件，使用概率拆迁补偿，决定性体现将普通型离子束行业束修改在超稳磁学测量测试仪器腔上。关羽PDH水平的概念的细节可在一个述评小作文和学历小作文中查找。只为体现PDH修改，必须 一个特用的和订做的电商器材测量测试仪器，涉及数字的的预警形成器，混频器和低通滤波器。Moku的离子束行业束锁盒集变为了完全的PDH电商器材测量测试仪器，在具备高控制精度的离子束行业束稳频功能表上体现了合理易用。

图1：PDH稳频设计机理图

一． 科(ke)学(xue)实(shi)验安装

Moku的脉冲机光锁盒集就成了波形图时有反应器、混频器、低通滤波器和用在PDH解锁的双极联PID调控器。用是可以调节脉冲机光腔的的长度，是可以监控光光线的振动幅度，并在触摸屏上城市热力图现示PDH预警。我们只需用适当的力度轻轻一敲就是可以将脉冲机光解锁在其它过亮点。

图2： 主观(guan)众工具栏Moku:Lab激(ji)光机器锁盒(he)

在有一个例子安装中，Prometheus缴光机器器（Innolight, 20NE）的出射光由电光解调器（EOM, iXBlue, NIR-MPX-LN-0.1）解调，直射到由三镜弧形腔（168 mm，即1.78 GHz的FSR），此腔体线宽为190 kHz。全光线被键入藕合器实时全光漫反射性捉捕。用两大光电公司电感（PD, Thorlabs, PDA05CF2）来监测腔体的散射光和全光线。PD上监测到的卫星数据信息被键入到Moku:Lab的键入1（混频器键入，聊天藕合电容50 Ω）和键入2（监控微信器，电流藕合电容50 Ω）。利用Moku的缴光机器锁盒波形参数参数会出现器，在3.0 MHz的频带宽度下引发了500 mVpp的本振（LO）卫星数据信息。其次LO卫星数据信息从Moku：Lab的输入2输入，利用偏置器 （miniccircuits, ZFBT-6G+）能够EOM。用LO自然数1卫星数据信息波形参数参数解调来自于磁学腔的全光漫反射性积极响应卫星数据信息，这儿自己涉及到了自然数1混频器和角频300.0 kHz的四阶自然数1低通滤波器。利用扫一扫空腔共鸣的缴光机器频带宽度，优化相位时间延迟，也许精度卫星数据信息峰-峰电压降（斜率）较大，导致优化混频器处LO卫星数据信息的相移。

迅猛PID控住器的兑换积分换换器企业单位增益操作值频段（0 dB点）为5.8 kHz，缺省兑换积分换换器饱和点角为100 Hz。进而将迅猛PID的輸出1之间接入到机光器的电容式陶瓷制品开始能够机光频段。在扫描器格局下，该輸出也会生产斜面表现来看见空腔谐振。高频PID控住器的百分比增益操作值为-32.2 dB，兑换积分换换器相互频段为200 mHz。Moku：Lab的輸出2出后凭借Bias-Tee划分为了四公里，三路已到EOM，三路已到机光的体温控住BNCusb接口端。在该机光体温致动器中放置打了个个20dB的衰减（Minicircuits, HAT-20+），以大大减少其准确度度。

图3：利用Moku：Lab组建的PDH工艺的试(shi)验配置

二． Moku系例产品设(she)备(bei)参数值

 Moku：Pro Hardware

Specifications

Analog I/O

Analog inputs

Analog outputs

三(san)． 结论和专(zhuan)题讨论

确认监控录像接入的光電侦测器额定功率，并确认ccd手机（也能够采用红外明感观测卡）察看接入操作过程中的脉冲激光束手术基本基本模式形式，来认证脉冲激光束手术对腔和TEM00基本基本模式的固定。这类探测预警的时域新信息很可能在Moku:Lab的脉冲激光束手术锁盒工作內置的示波器中即时察看。

用到嵌入的示波器自动测试形态来拍摄不确定度警报均方根RMS，对另一环路的增加收益值确定了基本的简化。添加增加收益值使不确定度警报的均方根较小；多少的增加收益值会引致自激振荡，太少的增加收益值暗示着着离子束束平率扰动己经没取得加以的克制性。进十步的环路特性改变就能够依据频域简化来满足，这就能够依据在Moku:Lab工作输出1和离子束束压阻范围内进入扫频正弦交流电扰动来满足，离子束束压阻用到了求和正面安置变大器，并就能够自动测试漏电开关中进入扰动的克制性。怎样的自动测试就能够确定用到2个Moku:Lab的作用：平率回应浅析仪。在这宽度简化的调试中，环路的公司的增加收益值平率应该是简化到30-60 kHz（不低于这平常相关于于离子束束的压阻回应效率快众多）。

在一场测式软件中，适用单腔双二氧化碳二氧化碳离子束测式软件检验了管理管路的功能。第五个二氧化碳二氧化碳离子束器被固定在腔内是1个公民权光谱分析范围内（FSR）上，第是1个二氧化碳二氧化碳离子束器的锁与第五个兼具同的Moku:Lab二氧化碳二氧化碳离子束锁频装置。在俩个人格独立的频带宽度的固定下，比比较了多种二氧化碳二氧化碳离子束器在同的平凡腔的的情况噪音污染：人格独立的的光学的情况噪音污染和Moku小数化的情况噪音污染。这多种固定二氧化碳二氧化碳离子束器彼此的已用频带宽度变与腔距离的情况噪音污染、腔镀层的热的情况噪音污染和出于实践室的情况的最常见震动不相干，这样的情况噪音污染仅由管理管路和传电子元器件传感器器存在，测试技巧是将出于俩个二氧化碳二氧化碳离子束渠道的光结合在一起到是1个高光学发现器中，与是1个比较稳定的GHz方程发生的器混频，并适用3.个Moku:Lab检测设备，是1个相位表，来定位频带宽度偏离。Moku:Lab相位表使用存在比频带宽度的情况噪音污染的ASD来读出已用频带宽度的情况噪音污染。我获得了在每一环路10 Hz的的情况下，管理管路的残渣的情况噪音污染是0.1 Hz/ Hz。腔二氧化碳二氧化碳离子束锁模的真时绝对性功能终极由于基频热镀层的情况噪音污染的减少。

在综上所述的测试如何理解中，.我的表明.我的还要三台Moku：Lab来特点顺利完成这种测试。要是.我的用Moku：Pro的多医疗检测仪器并行处理特点，就可同一在单台医疗检测仪器上程序运行多条特点，更好省去了测试室的空间包括测试的方便快捷性。

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想关文章：

[1] Drever, R. W. P., Hall, J. L., Kowalski, F. V., Hough, J., Ford, G. M., Munley, A. J., & Ward, H. (1983). Laser phase

and frequency stabilization using an optical resonator. Applied Physics B, 31(2), 97-105.

[2] Nickerson, M. A review of Pound Drever Hall laser frequency locking. JILA, University of Colorado and Nist.

[3] Lally, E. M. (2006). A narrow-linewidth laser at 1550 nm using the Pound-Drever-Hall stabilization technique(DOCToral dissertation, Virginia Tech).

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