Thorlabs緊湊型數(shù)字伺服控制器

特性

• 高速PID控制，帶寬高達(dá)100 kHz

• 能夠?qū)崿F(xiàn)激光穩(wěn)頻的激光鎖定盒

• 寬130 mm的緊湊外殼，由USB Type-C接口供電

• 可通過觸摸屏訪問全部功能(更多信息，請查看觸摸屏標(biāo)簽)

• 三種模式：

• 伺服鎖定 - 鎖定至*定的輸入電壓

• 峰值鎖定 - 抖動鎖定，也稱為峰值鎖定、極值搜索控制或穩(wěn)定鎖定

• 斜坡 - 在定義范圍內(nèi)線性掃描輸出電壓

• 數(shù)字伺服控制器軟件提供額外的信號分析工具(下載請查看軟件標(biāo)簽)

• 伺服鎖定模式：以時(shí)域或頻域顯示輸入電壓

• 峰值鎖定模式：以時(shí)域或頻域顯示解調(diào)輸入電壓

• 斜坡模式：像示波器一樣顯示輸入電壓與斜坡輸出電壓的關(guān)系

• 可用于*全控制數(shù)字伺服控制器

Thorlabs的DSC1緊湊型數(shù)字伺服控制器可通過提供由用戶選擇的控制算法所確定的實(shí)時(shí)電壓反饋，將光學(xué)系統(tǒng)鎖定或穩(wěn)定在輸入電壓信號上。這款數(shù)字伺服控制器的帶寬為100 kHz，輸入和輸出電壓范圍為±4 V，能夠主動鎖定高頻設(shè)備，如電流調(diào)制激光器、壓電驅(qū)動器、聲光調(diào)制器(AOMs)、電光調(diào)制器(EOMs)、光纖拉伸器、音圈電機(jī)或快反鏡。

控制器有三種模式，提供互補(bǔ)功能： 伺服鎖定(Servo Lock)模式、峰值鎖定(Peak Lock)模式和斜坡(Ramp)模式。

使用伺服鎖定模式時(shí)，輸出電壓可通過PID(例、積分、微分)算法進(jìn)行調(diào)制，以保持設(shè)定輸入電壓。此算法的所有參數(shù)均可根據(jù)特定系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。例如，使用光電二極管測量功率，將其信號輸入伺服控制器，由伺服控制器的輸出控制強(qiáng)度調(diào)制器，如聲光調(diào)制器(AOM)、電光調(diào)制器或鈮酸鋰振幅調(diào)制器，從而穩(wěn)定系統(tǒng)的輸出強(qiáng)度。改變伺服控制器中的設(shè)定點(diǎn)會使系統(tǒng)調(diào)整至并保持在新的設(shè)定點(diǎn)。此外，伺服控制器還可以通過使用伺服鎖定模式的邊帶鎖定來實(shí)現(xiàn)激光器穩(wěn)頻。在邊帶鎖定下，設(shè)定點(diǎn)可位于法布里-珀羅腔諧振峰或者原子或分子吸收峰的部分位置。

峰值鎖定模式使用抖動鎖定將系統(tǒng)鎖定在輸入電壓的局部最大值或最小值上，也稱為極值搜索控制或解調(diào)伺服鎖定。此模式通過選定的頻率，即抖動頻率，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)制，然后對信號進(jìn)行數(shù)字解調(diào)，以創(chuàng)建一個(gè)可最小化的誤差函數(shù)。通過將系統(tǒng)鎖定在輸入電壓的最大或最小特征上，可以嚴(yán)格控制系統(tǒng)的性能。例如，可將激光鎖頻到乙炔等稀氣體中的分子吸收線，或鎖定到法布里-珀羅腔的最大透過模式，從而避免激光功率的漂移或擾動。更多信息，請查看激光鎖頻標(biāo)簽。

斜坡模式下，數(shù)字伺服控制器可以在確定的范圍內(nèi)線性掃描輸出電壓，并像示波器一樣顯示輸入信號與電壓的關(guān)系。這不僅能分辨干涉儀的干涉圖樣等特征，還能直接查看系統(tǒng)在施加電壓范圍內(nèi)的響應(yīng)。例如，如果伺服控制器掃描到通過氣體吸收池的激光頻率，就可以觀察到氣體的透射光譜。

應(yīng)用
由數(shù)字伺服控制器控制的壓電驅(qū)動反射鏡以鎖定干涉儀的應(yīng)用中，用于測量干涉圖樣的光電二極管的信號被輸入至伺服控制器。當(dāng)伺服控制器設(shè)置為伺服鎖定模式時(shí)，干涉儀將被鎖定到干涉圖樣中單個(gè)條紋正或負(fù)斜率的任意閾值上。當(dāng)伺服控制器設(shè)置為峰值鎖定模式時(shí)，干涉儀將鎖定在干涉圖樣中單個(gè)條紋的峰值或谷值。當(dāng)伺服控制器設(shè)置為斜坡模式時(shí)，可直接觀察干涉圖樣。

觸摸屏
DSC1緊湊型數(shù)字伺服控制器上的觸摸屏界面在三種模式下都提供全部功能。其中包括運(yùn)行和停止控制算法、更改參數(shù)以及查看輸入電壓隨時(shí)間變化的曲線圖。更多信息，請查看觸摸屏標(biāo)簽。

軟件
DSC1數(shù)字伺服控制器可通過設(shè)備左側(cè)的USB Type Mini-B端口連接到計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件控制。Thorlabs數(shù)字伺服控制器軟件的用戶友好界面具有控件，用于啟動和停止控制方案、更改控制參數(shù)以及監(jiān)測鎖定性能。軟件可以顯示時(shí)域和頻域圖。有關(guān)軟件的更多信息，請查看軟件標(biāo)簽。

電源
DSC1數(shù)字伺服控制器通過設(shè)備左側(cè)的USB Type-C端口供電(見引腳圖標(biāo)簽)。產(chǎn)品隨附USB Type-A轉(zhuǎn)USB Type-C電源線(見發(fā)貨清單標(biāo)簽)，但電源需要單獨(dú)購買。建議使用DS5穩(wěn)壓電源或CPS1移動電源為DSC1控制器供電。

接地
請注意，必須小心避免接地回路，因?yàn)榻拥鼗芈窌?dǎo)致低頻測量輸出出現(xiàn)無規(guī)則表現(xiàn)。為避免潛在的接地回路，USB Type-C電源端口連接到設(shè)備接地層，而USB Type Mini-B數(shù)據(jù)端口浮動，以隔離控制器與計(jì)算機(jī)接地。此外，將DSC1控制器集成到實(shí)驗(yàn)時(shí)，有關(guān)降低接地回路風(fēng)險(xiǎn)的*佳方法請見手冊。

Thorlabs緊湊型數(shù)字伺服控制器

應(yīng)用：

• 單頻激光或腔鎖定

• 干涉儀穩(wěn)定

• 傅里葉變換光譜

• 飽和吸收光譜

• 二向色性原子蒸氣激光鎖定(DAVLL)

• 主動光束指向穩(wěn)定

• 激光功率穩(wěn)定

• 激光重復(fù)率鎖定

• 外腔式二極管激光器(ECDL)

• 光纖相位或路徑長度穩(wěn)定

• 增強(qiáng)型腔鎖定，用于CW SHG腔

• 通過AOM實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度穩(wěn)定(噪聲消除)

• 運(yùn)動控制

型號：

DSC1緊湊型數(shù)字伺服控制器的尺寸