Moku：Pro/Lab/Go的激光稳频一体化解决方案

Moku：Pro/Lab/Go的激光器稳频一体机化解决处理设计

Pound-Drever-Hall（PDH）技艺水平都是种自觉锁频技艺水平，是当前二氧化碳脉冲缴光束器手术稳频操作系统软件一般的中性能人段的有一种，由 R.V. Pound，Ronald Drever 和 John L在1983一年入宪的。合理利用率Fabry-Perot（F-P）腔稳频的二氧化碳脉冲缴光束器手术操作系统软件是里常見的有一种稳频方式。当二氧化碳脉冲缴光束器手术被照进来一两个F-P腔中时，它会被反射性面、电子散射或吸收能力，腔的长值越比较接近于二氧化碳脉冲缴光束器手术器的精准吸光度的一半以上，二氧化碳脉冲缴光束器手术器的正能量就能被传送的越远。不小心的是，二氧化碳脉冲缴光束器手术的速度和腔长的联续发展决定于一国产的要素，如场景室温、引入交流电和量子振幅。PDH定位合理利用率从谐振腔反射性面出去的光来诞生一两个随机误差数字信号，来对谐振腔的长短或二氧化碳脉冲缴光束器手术器的速度实行调准，而完整腔长和二氧化碳脉冲缴光束器手术速度的某件输入，以可达到非常大幅度地实现了远高度传送。

会按照框图容易说看PDH技巧，二氧化碳智能机械器转换工作工作工作频率为ω的二氧化碳智能机械，第二构建EOM氯化钠晶体（electric-optical modulator）电光调配器，对二氧化碳智能机械光场构建微波射频电光相位调配，第二将调配后的二氧化碳智能机械信息查询构建偏振分束菱镜（PBS）与四分中的一种波片（λ/4）迈入电商磁学腔，第二利用条件射线面送达光電监测器，偏振分束菱镜（PBS）与四分中的一种波片（λ/4）的效用就会让腔条件射线面光迈入监测器。第二对条件射线面光信息查询构建相位解调，取到条件射线面光中的工作工作工作频率失谐信息查询，呈现计算误差信息查询，第二利用低通滤波器和PID（比率积分换电线）实施处理后，回访到二氧化碳智能机械器的压阻瓷质也是可以声光电调配器等另一个回复元件，构建工作工作工作频率拆迁补偿，结果是构建将常规二氧化碳智能机械修改在超稳电商磁学腔上。关与PDH技巧的本体论细节点是可以在其他综述毕业论文范文毕业论文范文和学区房毕业论文范文中找回。因为构建PDH修改，还要其他專用的和个性定制的电商检测设备，主要包括信息查询出现器，混频器和低通滤波器。Moku的二氧化碳智能机械锁盒集变为任何的PDH电商检测设备，在提供数据高精度的二氧化碳智能机械稳频模块上构建了便捷性易用。

图1：PDH稳频系统性设计原理图

一． 研究装制

Moku的离子束束锁盒集成波形参数发生了器、混频器、低通滤波器和应用在PDH更改的冷凝机组联PID智能控制器。可通过调离子束束腔的长宽高，可监测系统射线光的波幅，并在触摸屏上实时更新展示PDH手机信号。使用者只需轻轻地一敲就可将离子束束更改在任何人过0点。

图2： 主访客接口Moku:Lab缴光锁盒

在同一个举例装置中，Prometheus离子束器（Innolight, 20NE）的出射光由电光解调器（EOM, iXBlue, NIR-MPX-LN-0.1）解调，直接照射到由三镜马蹄形腔（168 mm，即1.78 GHz的FSR），此腔体线宽为190 kHz。漫光线被进入解耦电路器即刻漫射线捕捉到。用三个光电产品电感（PD, Thorlabs, PDA05CF2）来测试腔体的电子散射光和漫光线。PD上测试到的数据信息灯被进入到Moku:Lab的进入1（混频器进入，联络解耦电路热敏电容50 Ω）和进入2（监控器，直流电解耦电路热敏电容50 Ω）。采取Moku的离子束锁盒波形图参数发生的器，在3.0 MHz的的频繁下带来了500 mVpp的本振（LO）数据信息灯。进而LO数据信息灯从Moku：Lab的打印输送2打印输送，根据偏置器 （miniccircuits, ZFBT-6G+）驱程EOM。用LO数值数据信息灯波形图参数解调来源于光纤激光手术切割机的腔的漫射线崩溃数据信息灯，在等你咱们用于了数值混频器和角频300.0 kHz的四阶数值低通滤波器。根据扫描仪扫描空腔震动的离子束的频繁，的懂得调整相位延期，甚至出现偏差的原因数据信息灯峰-峰电阻（斜率）最明显，进而的懂得调整混频器处LO数据信息灯的相移。

高速 PID有效管理模块的兑换积分系统系统器单位名称收获概率（0 dB点）为5.8 kHz，默认兑换积分系统系统器饱和点角为100 Hz。其次将高速 PID的所在1同时连结到皮秒机光器的电容式卫浴陶瓷再来动力皮秒机光概率。在检测机制下，该所在也会行成陡坡手机信号来察觉到空腔谐振。底频PID有效管理模块的比例表收获为-32.2 dB，兑换积分系统系统器交错式概率为200 mHz。Moku：Lab的所在2到后借助Bias-Tee截成了四公里，八路去了EOM，八路去了皮秒机光的热度有效管理BNCusb接口端。在该皮秒机光热度致动器上面置好几回个20dB的衰减（Minicircuits, HAT-20+），以变低其敏锐度。

图3：采用Moku：Lab建立起的PDH技术水平的實驗部件

二． Moku系统的产品主要参数

 Moku：Pro Hardware

Specifications

Analog I/O

Analog inputs

Analog outputs

三． 最终和探讨

依据监控器数据传送的光电产品检测器输出功率，并依据ccd照机（也应该运用红外铭感观察动物卡）产看数据传送时候中的离子束形式 切换的样子，来查验离子束对腔和TEM00形式 切换的解锁。哪些评估无线信号的时域消息很便捷在Moku:Lab的离子束锁盒的功能自带的示波器中及时产看。

灵活运用内装的示波器在量测性质来吸附量在测量测误差手机预警均方根RMS，对这个环路的增加收益值实行了基本上提高。提高增加收益值使量在测量测误差手机预警的均方根较小；太久的增加收益值会引发的自激振荡，太少的增加收益值预兆着皮秒激光机器机器机器频点扰动仍要没能获取全面的缓和。进一歩的环路机械性能完善就能借助频域提高来构建目标，这就能借助在Moku:Lab转换1和皮秒激光机器机器机器电容式内获取扫频余弦扰动来构建目标，皮秒激光机器机器机器电容式选择了求和前置条件变大器，并就能在量测漏电开关中获取扰动的缓和。如此一来的在量测就能实行选择其二个Moku:Lab的基本功能：频点出错具体检测仪。在这样位置提高的选配中，环路的基层单位增加收益值频点肯定提高到30-60 kHz（超出这普通相对性于皮秒激光机器机器机器的电容式出错快速快多）。

在一些測試中，实用单腔双二氧化碳脉冲光測試证实了调节管路的耐磨性。2、个二氧化碳脉冲光器被锁住在腔内一些自由自在光谱分析标准（FSR）上，独一些二氧化碳脉冲光器的锁与2、个更具重复的Moku:Lab二氧化碳脉冲光锁频设计。在俩个独自率的锁住下，相当了三种二氧化碳脉冲光器在重复的通常腔的噪音：独自的电商噪音和Moku数字1化噪音。这三种锁住二氧化碳脉冲光器中间的所剩率转化与腔时间噪音、腔表层的热噪音和出自实践室场景的常见到振动模式成正比，这样噪音仅由调节管路和感应器器带来，衡量工艺是将出自俩个二氧化碳脉冲光路径名的光融入到一些公路光電检测器中，与一些维持的GHz涵数形成器混频，并实用第二个Moku:Lab检测仪器，一些相位表，来关注率偏差值。Moku:Lab相位表完成带来相应率噪音的ASD来读出所剩率噪音。你们得以了在没个环路10 Hz的症状下，调节管路的的残留物噪音是0.1 Hz/ Hz。腔二氧化碳脉冲光锁模的真绝对化耐磨性以后受过基频热表层噪音的局限性。

在之内的实践所研究中，人们大家发展人们大家必须 三台Moku：Lab来性能完全这里实践所。这样人们大家选择Moku：Pro的多检测设备并行处理性能，才可以直接在一款检测设备上使用很多个性能，更佳合理利用了实践所室范围和实践所的便捷化性。

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涉及到的学术论文：

[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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