moglabs PID Fast Servo Controller
Spesifikaasjes
- Model: MOGLabs FSC
- Type: Servo-controller
- Intended Use: Laser frequency stabilisation and linewidth narrowing
- Primary Application: High-bandwidth low-latency servo control
Produkt Usage Ynstruksjes
Ynlieding
The MOGLabs FSC is designed to provide high-bandwidth low-latency servo control for laser frequency stabilisation and linewidth narrowing.
Basic Feedback Control Theory
Feedback frequency stabilisation of lasers can be complex. It is recommended to review control theory textbooks and literature on laser frequency stabilisation for a better understanding.
Ferbinings en kontrôles
Front Panel Controls
The front panel controls are used for immediate adjustments and monitoring. These controls are essential for real-time adjustments during operation.
Kontrôles en ferbiningen op it efterpaniel
The rear panel controls and connections provide interfaces for external devices and peripherals. Properly connecting these ensures smooth operation and compatibility with external systems.
Ynterne DIP Switches
The internal DIP switches offer additional configuration options. Understanding and correctly setting these switches are crucial for customizing the controller’s behavior.
FAQ
in santec-bedriuw
Snelle servo-controller
Ferzje 1.0.9, Rev 2 hardware
Beheining fan oanspraaklikens
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) nimt gjin oanspraaklikens oan dy't ûntstiet út it brûken fan de ynformaasje befette yn dizze hantlieding. Dit dokumint kin ynformaasje en produkten befetsje of ferwize dy't beskerme binne troch auteursrjochten of patinten en jout gjin lisinsje oer ûnder de oktroairjochten fan MOGLabs, noch de rjochten fan oaren. MOGLabs sil net oanspraaklik wêze foar ienich defekt yn hardware of software of ferlies of ûnfoldwaande fan gegevens fan hokker soart dan ek, of foar direkte, yndirekte, ynsidintele of gefolchskea yn ferbân mei of fuortkomme út 'e prestaasjes of gebrûk fan ien fan har produkten . De foargeande beheining fan oanspraaklikens sil likegoed fan tapassing wêze op elke tsjinst levere troch MOGLabs.
Copyright
Copyright © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025. Gjin diel fan dizze publikaasje meie wurde reprodusearre, opslein yn in opheljen systeem, of oerdroegen, yn hokker foarm of troch hokker middel, elektroanysk, meganysk, fotokopy of oars, sûnder de foarôfgeande skreaun tastimming fan MOGLabs.
Kontakt
Foar fierdere ynformaasje kinne jo kontakt opnimme mei:
MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 AUSTRALIË +61 3 9939 0677 info@moglabs.com www.moglabs.com
Santec LIS Corporation 5823 Ohkusa-Nenjozaka, Komaki Aichi 485-0802 JAPAN +81 568 79 3535 www.santec.com
Ynlieding
De MOGLabs FSC leveret de krityske eleminten fan in servokontroller mei hege bânbreedte en lege latency, primêr bedoeld foar laserfrekwinsjestabilisaasje en linebreedtefernauwing. De FSC kin ek brûkt wurde foar ampljochtkontrôle, bygelyksample om in "lûdseter" te meitsjen dy't de optyske krêft fan in laser stabilisearret, mar yn dizze hantlieding geane wy út fan 'e mear foarkommende tapassing fan frekwinsjestabilisaasje.
1.1 Basis feedbackkontrôleteory
Feedbackfrekwinsjestabilisaasje fan lasers kin yngewikkeld wêze. Wy riede lêzers oan om opnijview kontrôleteory-learboeken [1, 2] en literatuer oer laserfrekwinsjestabilisaasje [3].
It konsept fan feedbackkontrôle wurdt skematysk werjûn yn figuer 1.1. De frekwinsje fan 'e laser wurdt metten mei in frekwinsjediskriminator dy't in flatersignaal genereart dat evenredich is mei it ferskil tusken de direkte laserfrekwinsje en de winske of ynstelde frekwinsje. Faak foarkommende diskriminators omfetsje optyske holtes en Pound-Drever-Hall (PDH) [4] of Hänsch-Couillaud [5] deteksje; offset locking [6]; of in protte fariaasjes fan atoomabsorpsjespektroskopie [7].
0
+
Flater sinjaal
Servo
Control sinjaal
Laser
dV/df Frekwinsjediskriminator
Figuer 1.1: Ferienfâldige blokdiagram fan in feedbackkontrôlelus.
1
2
Haadstik 1. Ynlieding
1.1.1 Flater sinjalen
It wichtichste mienskiplike skaaimerk fan feedbackkontrôle is dat it flatersignaal dat brûkt wurdt foar kontrôle it teken omkeare moat as de laserfrekwinsje boppe of ûnder it ynstelde punt ferskowt, lykas yn figuer 1.2. Fanút it flatersignaal genereart in feedbackservo of kompensator in kontrôlesignaal foar in transducer yn 'e laser, sadat de laserfrekwinsje nei it winske ynstelde punt ta dreaun wurdt. Kritysk is dat dit kontrôlesignaal fan teken feroaret as it flatersignaal fan teken feroaret, wêrtroch't de laserfrekwinsje altyd nei it ynstelde punt ta skood wurdt, ynstee fan derfan ôf.
Fersin
Fersin
f
0
Frekwinsje f
f Frekwinsje f
FOUTOFFSET
Figuer 1.2: In teoretysk dispersyf flatersignaal, evenredich mei it ferskil tusken in laserfrekwinsje en in ynstelde frekwinsje. In offset op it flatersignaal ferskoot it slútpunt (rjochts).
Let op it ûnderskied tusken in flatersignaal en in kontrôlesignaal. In flatersignaal is in mjitte fan it ferskil tusken de werklike en winske laserfrekwinsje, dy't yn prinsipe direkt en sûnder rûs is. In kontrôlesignaal wurdt generearre út it flatersignaal troch in feedbackservo of kompensator. It kontrôlesignaal driuwt in aktuator oan lykas in piezo-elektryske transducer, de ynjeksjestroom fan in laserdiode, of in akoesto-optyske of elektro-optyske modulator, sadat de laserfrekwinsje weromkomt nei it ynstelde punt. Aktuators hawwe yngewikkelde responsfunksjes, mei eindige fazefertragingen, frekwinsjeôfhinklike fersterking en resonânsjes. In kompensator moat de kontrôlerespons optimalisearje om de flater sa min mooglik te ferminderjen.
1.1 Basis feedbackkontrôleteory
3
1.1.2 Frekwinsjerespons fan in feedbackservo
De wurking fan feedback-servo's wurdt meastentiids beskreaun yn termen fan 'e Fourier-frekwinsjerespons; dat is, de fersterking fan 'e feedback as funksje fan 'e frekwinsje fan in steuring. Bygelyksampbygelyks, in gewoane steuring is de netfrekwinsje, = 50 Hz of 60 Hz. Dy steuring sil de laserfrekwinsje mei in bepaalde mjitte feroarje, mei in snelheid fan 50 of 60 Hz. It effekt fan 'e steuring op 'e laser kin lyts wêze (bygelyks = 0 ± 1 kHz wêrby't 0 de net-fersteurde laserfrekwinsje is) of grut (= 0 ± 1 MHz). Nettsjinsteande de grutte fan dizze steuring, is de Fourier-frekwinsje fan 'e steuring op 50 of 60 Hz. Om dy steuring te ûnderdrukken, moat in feedback-servo in hege fersterking hawwe by 50 en 60 Hz om te kompensearjen.
De fersterking fan in servokontroller hat typysk in lege-frekwinsjelimyt, meastentiids definiearre troch de fersterking-bânbreedtelimyt fan 'e operator.amps brûkt yn 'e servokontroller. De fersterking moat ek ûnder ienheidsfersterking (0 dB) falle by hegere frekwinsjes om te foarkommen dat oscillaasjes yn 'e kontrôleútfier feroarsake wurde, lykas it bekende hege piepjen fan audiosystemen (meastal "audiofeedback" neamd). Dizze oscillaasjes komme foar foar frekwinsjes boppe it omkearde fan 'e minimale ferspriedingsfertraging fan it kombineare laser-, frekwinsjediskriminator-, servo- en aktuatorsysteem. Typysk wurdt dizze limyt dominearre troch de reaksjetiid fan 'e aktuator. Foar de piezo's dy't brûkt wurde yn eksterne holtediodelasers is de limyt typysk in pear kHz, en foar de stroommodulaasjereaksje fan 'e laserdiode is de limyt sawat 100 oant 300 kHz.
Figuer 1.3 is in konseptuele plot fan fersterking tsjin Fourier-frekwinsje foar de FSC. Om de laserfrekwinsjeflater te minimalisearjen, moat it gebiet ûnder de fersterkingsplot maksimaal makke wurde. PID (proporsjonele yntegraal en differinsjaal) servokontrollers binne in mienskiplike oanpak, wêrby't it kontrôlesignaal de som is fan trije komponinten ôflaat fan it iene ynfierflatersignaal. De proporsjonele feedback (P) besiket steuringen fluch te kompensearjen, wylst integratorfeedback (I) hege fersterking leveret foar offsets en stadige driften, en differinsjaalfeedback (D) foeget ekstra fersterking ta foar hommelse feroarings.
4
Haadstik 1. Ynlieding
Winst (dB)
Hege frekwinsje-ôfsnijing Dûbele yntegrator
60
SNELLE INT SNELLE WINST
SNELLE DIFF DIFF GAIN (limyt)
40
20
Integrator
0
SNELLE LF GAIN (limyt)
Integrator
Evenredich
Differentiator
Filter
SLOW INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Fourierfrekwinsje [Hz]
Figuer 1.3: Konseptuele Bode-plot dy't de aksje fan 'e snelle (reade) en stadige (blauwe) controllers sjen lit. De stadige controller is in ienkele of dûbele yntegrator mei ferstelbere hoekefrekwinsje. De snelle controller is PID mei ferstelbere hoekefrekwinsjes en fersterkingsgrinzen by de lege en hege frekwinsjes. Opsjoneel kin de differinsjator útskeakele wurde en ferfongen wurde troch in leechpassfilter.
Ferbinings en kontrôles
2.1 Front paniel kontrôles
It foarpaniel fan 'e FSC hat in grut oantal konfiguraasje-opsjes wêrmei't it servogedrach ôfstimd en optimalisearre wurde kin.
Tink derom dat skeakels en opsjes kinne ferskille tusken hardware-revisjes, rieplachtsje asjebleaft de hantlieding foar jo spesifike apparaat lykas oanjûn troch it serienûmer.
Snelle servokontroller
AC DC
YNFIER
PD 0
REF
CHB
+
SNEL TEKEN
+
SLOW TEKEN
INT
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20k
500k út
1M
25
750 10k
1m 200k
750k
ÚT
1k út
2m 100k
500k
EXT
50k
250k
25k
100k
SPAN
TARYF
SLOW INT
FAST INT
SNELLE DIFF/FILTER
12
6
18
0
24
BIAS
FREQ-OFFSET
SLOW GAIN
SNELLE WINST
FERSKIL WINST
30 20 10
0
40
50
NESTED
60
SCAN
MAKSIMUM SLOT
STADICH
GAIN LIMIT
SKEN SKEN+P
SLÛS
FLUCH
FOUTOFFSET
STATUS
SLOW ERR
RAMP
SNELLE FOUT
BIAS
CHB
FLUCH
CHA
STADICH
MOAN1
SLOW ERR
RAMP
SNELLE FOUT
BIAS
CHB
FLUCH
CHA
STADICH
MOAN2
2.1.1 Configuration INPUT Selects error signal coupling mode; see figure 3.2. AC Fast error signal is AC-coupled, slow error is DC coupled. DC Both fast and slow error signals are DC-coupled. Signals are DC-coupled, and the front-panel ERROR OFFSET is applied for control of the lock point. CHB Selects input for channel B: photodetector, ground, or a variable 0 to 2.5 V reference set with the adjacent trimpot.
SNEL TEKEN Teken fan 'e rappe feedback. TRAAG TEKEN Teken fan 'e trage feedback.
5
6
Ferbinings en kontrôles
2.1.2 Ramp kontrôle
De ynterne ramp De generator leveret in sweepfunksje foar it scannen fan 'e laserfrekwinsje, typysk fia in piezo-aktuator, diode-ynjeksjestroom, of beide. In triggerútfier dy't syngronisearre is mei de ramp is te finen op it efterpaniel (TRIG, 1M).
INT/EXT Ynterne of eksterne ramp foar frekwinsjescanning.
RATE Trimpot om de ynterne sweepsnelheid oan te passen.
BIAS As DIP3 ynskeakele is, wurdt de stadige útfier, skalearre troch dizze trimpot, tafoege oan de snelle útfier. Dizze bias feed-forward is typysk fereaske by it oanpassen fan de piezo-aktuator fan in ECDL om modus-hopping te foarkommen. Dizze funksjonaliteit wurdt lykwols al levere troch guon laserkontrollers (lykas de MOGLabs DLC) en moat allinich brûkt wurde as it net earne oars levere wurdt.
SPAN Past de r oanamp hichte, en dus de omfang fan 'e frekwinsjesweep.
FREQ OFFSET Past de DC-offset oan op 'e stadige útfier, wêrtroch't effektyf in statyske ferskowing fan 'e laserfrekwinsje ûntstiet.
2.1.3 Loopfariabelen
De lusfariabelen tastean de winst fan 'e proporsjonele, integrator- en differinsjaal-tages dy't oanpast wurde moatte. Foar de integrator en differinsjator stages, de winst wurdt presintearre yn termen fan 'e ienheidswinstfrekwinsje, soms oantsjutten as de hoekefrekwinsje.
SLOW INT Hoekefrekwinsje fan 'e stadige servo-integrator; kin útskeakele of oanpast wurde fan 25 Hz oant 1 kHz.
SLOW GAIN Ien-draai stadige servofersterking; fan -20 dB oant +20 dB.
FAST INT Hoekfrekwinsje fan 'e snelle servo-integrator; út of ferstelber fan 10 kHz oant 2 MHz.
2.1 Front paniel kontrôles
7
SNELLE FERSTJOERING Tsien-draaien snelle servo proporsjonele fersterking; fan -10 dB oant +50 dB.
FAST DIFF/FILTER Kontrolearret de hege-frekwinsje servo-antwurd. As ynsteld op "OFF", bliuwt de servo-antwurd proporsjoneel. As mei de klok mei draaid, wurdt de differinsjator ynskeakele mei de byhearrende hoekefrekwinsje. Tink derom dat it ferminderjen fan 'e hoekefrekwinsje de aksje fan' e differinsjator fergruttet. As ynsteld op in ûnderstreke wearde, wurdt de differinsjator útskeakele en wurdt ynstee in leechpassfilter tapast op 'e servo-útfier. Dit feroarsaket dat de respons ôfnimt boppe de oantsjutte frekwinsje.
DIFF GAIN Hege-frekwinsjefersterkingslimyt op 'e snelle servo; elke ynkrement feroaret de maksimale fersterkings mei 6 dB. Hat gjin effekt, útsein as de differinsiator ynskeakele is; dat is, útsein as FAST DIFF ynsteld is op in wearde dy't net ûnderstreke is.
2.1.4 Slútkontrôles
GAIN LIMIT Leechfrekwinsjefersterkingslimyt op 'e snelle servo, yn dB. MAX stiet foar de maksimaal beskikbere fersterkings.
FOUTOFFSET DC-offset tapast op de flatersignalen as de INPUT-modus ynsteld is op . Nuttich foar presys ôfstimmen fan it fergrendelpunt of kompensearjen foar drift yn it flatersignaal. De oanswettende trimpot is foar it oanpassen fan de flateroffset fan 'e stadige servo relatyf oan' e snelle servo, en kin oanpast wurde om te soargjen dat de snelle en stadige servo's nei presys deselde frekwinsje ride.
SLOW Aktivearret de stadige servo troch SCAN te feroarjen nei LOCK. As ynsteld op NESTED, sil it stadige kontrôlevolumetage wurdt ynfierd yn it snelle flatersignaal foar in tige hege fersterking by lege frekwinsjes yn 'e ôfwêzigens fan in aktuator ferbûn mei de stadige útfier.
FAST Kontrolearret de snelle servo. As ynsteld op SCAN+P, wurdt de proporsjonele feedback yn 'e snelle útfier fiede wylst de laser scant, wêrtroch't de feedback kalibrearre wurde kin. As jo nei LOCK feroarje, wurdt de scan stoppe en folsleine PID-kontrôle ynskeakele.
8
Haadstik 2. Ferbiningen en kontrôles
STATUS Mearkleurige yndikator dy't de status fan it slot werjout.
Grien Strom oan, slot útskeakele. Oranje Slot aktivearre mar flatersignaal bûten berik, wat oanjout dat it slot oan is
is mislearre. Blauwe slûs aktivearre en flatersignaal is binnen de grinzen.
2.1.5 Sinjaalmonitoring
Twa rotearjende encoders selektearje hokker fan 'e oantsjutte sinjalen nei de MONITOR 1- en MONITOR 2-útfieren op it efterpaniel stjoerd wurdt. De TRIG-útfier is in TTL-kompatibele útfier (1M) dy't yn it sintrum fan 'e sweep fan leech nei heech wikselt. De tabel hjirûnder definiearret de sinjalen.
CHA CHB FAST ERR SLOW ERR RAMP BIAS SNEL STAADICH
Kanaal A-ynfier Kanaal B-ynfier Foutsignaal brûkt troch de snelle servo Foutsignaal brûkt troch de stadige servo Ramp lykas tapast op SLOW OUT Ramp lykas tapast op FAST OUT as DIP3 ynskeakele is FAST OUT-kontrôlesignaal SLOW OUT-kontrôlesignaal
2.2 Kontrôles en ferbiningen op it efterpaniel
9
2.2 Kontrôles en ferbiningen op it efterpaniel
MONITOR 2 YNSLUTTE
MONITOR 1
YNFEEGJE
YNKOMSTEN
B YN
A IN
Searjes:
TRIG
SNEL ÚT STADIG ÚT
MOD IN
POWER B
POWER A
Alle ferbiningen binne SMA, útsein as oanjûn. Alle ynfieren binne oervolumint.tage beskerme oant ±15 V.
IEC-macht yn De ienheid moat ynsteld wurde op it passende folumetage foar jo lân. Sjoch taheaksel D foar ynstruksjes oer it feroarjen fan it folume fan 'e stroomfoarsjenningtage as nedich.
A IN, B IN Foutsinjaalynfieringen foar kanalen A en B, typysk fotodetektors. Hege impedânsje, nominaal berik ±2 5 V. Kanaal B wurdt net brûkt, útsein as de CHB-skeakel op it foarpaniel ynsteld is op PD.
POWER A, B Lûdsarme DC-stroom foar fotodetektors; ±12 V, 125 mA, levere fia in M8-ferbining (TE Connectivity ûnderdielnûmer 2-2172067-2, Digikey A121939-ND, 3-wei manlik). Kompatibel mei MOGLabs PDA- en Thorlabs-fotodetektors. Te brûken mei standert M8-kabels, bygelyksample Digikey 277-4264-ND. Soargje derfoar dat fotodetektors útskeakele binne as se ferbûn wurde mei de stroomfoarsjennings om te foarkommen dat har útgongen oerrinne.
WINST YN Voltage-kontroleare proporsjonele fersterking fan snelle servo, ±1 V, oerienkommende mei it folsleine berik fan 'e knop op it foarpaniel. Ferfangt de FAST GAIN-kontrôle op it foarpaniel as DIP1 ynskeakele is.
SWEEP IN Eksterne ramp De ynfier makket arbitrêr frekwinsjescannen mooglik, 0 oant 2.5 V. It sinjaal moat 1.25 V oerstekke, wat it sintrum fan 'e sweep en it ungefeare lockpunt definiearret.
10
Haadstik 2. Ferbiningen en kontrôles
3 4
1+12 V
1
3-12 V
4 0V
Figuer 2.1: M8-ferbiningspinout foar POWER A, B.
MOD IN Ynfier mei hege bânbreedtemodulaasje, direkt tafoege oan snelle útfier, ±1 V as DIP4 oan is. Tink derom dat as DIP4 oan is, MOD IN ferbûn wêze moat mei in voeding, of goed ôfsletten wurde moat.
SLOW OUT Trage kontrôlesignaalútfier, 0 V oant 2.5 V. Normaal ferbûn mei in piezo-driver of oare trage aktuator.
SNELLE ÚT Fluch kontrôlesignaalútfier, ±2 5 V. Normaal ferbûn mei diode-ynjeksjestroom, akoesto- of elektro-optyske modulator, of oare snelle aktuator.
MONITOR 1, 2 Selektearre sinjaalútfier foar monitoring.
TRIG Lege oant hege TTL-útfier by sweepsintrum, 1M.
LOCK IN TTL-scan/lock-kontrôle; 3.5 mm stereo-ferbining, lofts/rjochts (pinnen 2, 3) foar stadich/snel slot; leech (grûn) is aktyf (slot ynskeakelje). De scan/lock-skeakel op it foarpaniel moat op SCAN stean foar LOCK IN om effekt te hawwen. Digikey-kabel CP-2207-ND leveret in 3.5 mm-stekker mei triedeinen; read foar stadich slot, tin swart foar snel slot, en dik swart foar grûn.
321
1 Grûn 2 Fluch slot 3 Stadich slot
Figuer 2.2: 3.5 mm stereo-ferbining pinout foar TTL-scan/lock-kontrôle.
2.3 Ynterne DIP-skeakels
11
2.3 Ynterne DIP-skeakels
Der binne ferskate ynterne DIP-skeakels dy't ekstra opsjes biede, allegear standert ynsteld op UIT.
WARSKÔGING Der is mooglikheid fan bleatstelling oan hege folumetages binnen de FSC, benammen om de stroomfoarsjenning hinne.
ÚT
1 Snelle winst
Knop op it foarpaniel
2 Trage feedback Ienkele yntegrator
3 Bias
Ramp allinnich te fertragen
4 Eksterne MOD útskeakele
5 offset
Normaal
6 Sjoerd
Posityf
7 Snelle koppeling DC
8 Snelle offset
0
OAN Ekstern sinjaal Dûbele integrator Ramp te fluch en stadich Ynskeakele Fêst op middelpunt Negatyf AC -1 V
DIP 1 As OAN, wurdt snelle servofersterking bepaald troch de potinsjeel dy't tapast wurdt op de GAIN IN-ferbining op it efterpaniel ynstee fan de FAST GAIN-knop op it foarpaniel.
DIP 2 Trage servo is in inkele (ÚT) of dûbele (ÔN) integrator. Moat ÚT wêze as de "nêste" trage en snelle servo-operaasjemodus brûkt wurdt.
DIP 3 As OAN, generearje in biasstroom yn ferhâlding ta de stadige servo-útfier om modus-hops te foarkommen. Allinnich ynskeakelje as it net al troch de laserkontroller levere wurdt. Moat ÚT wêze as de FSC brûkt wurdt yn kombinaasje mei in MOGLabs DLC.
DIP 4 As OAN, wurdt eksterne modulaasje mooglik makke fia de MOD IN-ferbining op it efterpaniel. De modulaasje wurdt direkt tafoege oan FAST OUT. As it ynskeakele is, mar net yn gebrûk is, moat de MOD IN-ynfier beëinige wurde om ûnwinske gedrach te foarkommen.
DIP 5 As OAN, wurdt de offsetknop op it foarpaniel útskeakele en de offset fêstlein op it middelpunt. Nuttich yn eksterne sweepmodus, om per ongelok te foarkommen
12
Haadstik 2. Ferbiningen en kontrôles
de laserfrekwinsje feroarje troch de offsetknop yn te drukken.
DIP 6 Keert de rjochting fan 'e sweep om.
DIP 7 Fast AC. Moat normaal ON wêze, sadat it snelle flatersignaal AC keppele wurdt oan de feedbackservo's, mei in tiidkonstante fan 40 ms (25 Hz).
DIP 8 As OAN, wurdt in -1 V offset tafoege oan de snelle útfier. DIP8 moat út wêze as de FSC brûkt wurdt mei MOGLabs-lasers.
Feedback control loops
De FSC hat twa parallelle feedbackkanalen dy't twa aktuators tagelyk kinne oandriuwe: in "stadige" aktuator, dy't typysk brûkt wurdt om de laserfrekwinsje mei in grutte hoemannichte te feroarjen op stadige tiidskalen, en in twadde "snelle" aktuator. De FSC soarget foar krekte kontrôle fan elke stage fan 'e servo-lus, lykas in sweep (ramp) generator en handige sinjaalmonitoring.
YNFIER
YNFIER
+
AC
FOUTOFFSET
DC
A IN
A
0v
+
B
B YN
0v +
VREF
0v
CHB
SNELLE SIGN Snelle AC [7] DC-blok
SLOW TEKEN
MODULASJE & SWEEP
TARYF
Ramp
INT/EXT
Helling [6] SWEEP YN
SPAN
0v
+
OFFSET
MOD IN
0v
Mod [4]
0v
Fêste offset [5]
0v
TRIG
0v 0v
+
BIAS
0v 0v
Foaroardiel [3]
YNSLUTTE (SNEL) YNSLUTTE (STADICH) SNEL = SLUTTE STADICH = SLUTTE
LF sweep
SNEL ÚT +
SNELLE SERVO
Winst yn rappe winst
Eksterne winst [1] P
+
I
+
0v
NESTED
SNEL = FERGRUTTE YNSLUTTE (SNEL)
D
0v
SLOW SERVO
Trage flaterfersterking TRAGE FERSTERKING
SLOW INT
#1
LF sweep
SLOW INT
+
#2
0v
Dûbele yntegrator [2]
STADLICH WEI
Figuer 3.1: Skematyske foarstelling fan 'e MOGLabs FSC. Griene labels ferwize nei kontrôles op it foarpaniel en ynfier op it efterpaniel, brún binne ynterne DIP-skeakels, en pears binne útfier op it efterpaniel.
13
14
Haadstik 3. Feedbackkontrôlelussen
3.1 Ynfiertage
De ynfier stage fan 'e FSC (figuer 3.2) genereart in flatersignaal as VERR = VA – VB – VOFFSET. VA wurdt nommen fan 'e "A IN" SMA-ferbining, en VB wurdt ynsteld mei de CHB-seleksjeschakelaar, dy't kiest tusken de "B IN" SMA-ferbining, VB = 0 of VB = VREF lykas ynsteld troch de oanbuorjende trimpot.
De controller wurket om it flatersignaal nei nul te stjoeren, wat it fergrendelpunt definiearret. Guon tapassingen kinne profitearje fan lytse oanpassingen oan it DC-nivo om dit fergrendelpunt oan te passen, wat berikt wurde kin mei de 10-draaiknop ERR OFFSET foar maksimaal ±0 1 V ferskowing, mits de INPUT-selektor ynsteld is op "offset"-modus (). Gruttere offsets kinne berikt wurde mei de REF-trimpot.
YNFIER
YNFIER
+ AC
FOUTOFFSET
DC
A IN
A
0v
+
B
B YN
SNELLE TEKEN Snelle AC [7] FE SNELLE FOUT
DC blok
Snelle flater
0v +
VREF
0v
CHB
SLOW TEKEN
Trage flater SE SLOW ERR
Figuer 3.2: Skematyske foarstelling fan 'e FSC-ynfiertage dy't koppeling-, offset- en polariteitskontrôles sjen lit. Hexagons binne kontroleare sinjalen dy't beskikber binne fia de monitorselektors op it foarpaniel.
3.2 Trage servolus
Figuer 3.3 lit de konfiguraasje fan 'e stadige feedback fan 'e FSC sjen. In fariabele fersterking stage wurdt regele mei de SLOW GAIN-knop op it foarpaniel. De aksje fan 'e controller is in ienkele of dûbele yntegrator.
3.2 Trage servolus
15
ôfhinklik fan oft DIP2 ynskeakele is. De tiidkonstante fan 'e stadige integrator wurdt regele fanút de SLOW INT-knop op it foarpaniel, dy't markearre is yn termen fan 'e byhearrende hoekefrekwinsje.
SLOW SERVO
Trage flaterfersterking TRAGE FERSTERKING
Integrators
SLOW INT
#1
LF sweep
SLOW INT
+
#2
0v
Dûbele yntegrator [2]
STADLICH WEI
LF SLOW
Figuer 3.3: Skematyske foarstelling fan I/I2-servo mei stadige feedback. Hexagons binne kontroleare sinjalen dy't beskikber binne fia de seleksjeskakelaars op it foarpaniel.
Mei ien yntegrator nimt de fersterking ta mei in legere Fourier-frekwinsje, mei in helling fan 20 dB per desennium. It tafoegjen fan in twadde yntegrator fergruttet de helling nei 40 dB per desennium, wêrtroch't de lange-termyn offset tusken werklike en ynstelde frekwinsjes ferminderet. It te fier ferheegjen fan de fersterking resulteart yn oscillaasje, om't de controller "oerreagearret" op feroaringen yn it flatersignaal. Om dizze reden is it soms foardielich om de fersterking fan 'e kontrôlelus te beheinen by lege frekwinsjes, wêr't in grutte respons in lasermodus-hop feroarsaakje kin.
De stadige servo biedt in grut berik om te kompensearjen foar lange-termyn driften en akoestyske steuringen, en de snelle aktuator hat in lyts berik mar in hege bânbreedte om te kompensearjen foar rappe steuringen. It brûken fan in dûbele yntegrator soarget derfoar dat de stadige servo de dominante respons hat by lege frekwinsje.
Foar tapassingen dy't gjin aparte stadige aktuator omfetsje, kin it stadige kontrôlesignaal (ienfâldige of dûbele yntegreare flater) tafoege wurde oan it snelle signaal troch de SLOW-skeakel yn te stellen op "NESTED". Yn dizze modus wurdt oanrikkemandearre dat de dûbele yntegrator yn it stadige kanaal útskeakele wurdt mei DIP2 om trijefâldige yntegraasje te foarkommen.
16
Haadstik 3. Feedbackkontrôlelussen
3.2.1 Mjitten fan 'e trage servo-reaksje
De stadige servolus is ûntworpen foar kompensaasje fan stadige drift. Om de reaksje fan 'e stadige lus te observearjen:
1. Stel MONITOR 1 yn op SLOW ERR en ferbine de útfier mei in oscilloskoop.
2. Stel MONITOR 2 yn op SLOW en ferbine de útfier mei in oscilloskoop.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. Ferstel de ERR OFFSET-knop oant it DC-nivo dat op 'e SLOW ERR-monitor werjûn wurdt tichtby nul is.
5. Pas de FREQ OFFSET-knop oan oant it DC-nivo dat op 'e SLOW-monitor werjûn wurdt, tichtby nul is.
6. Stel de volt per dieling op 'e oscilloskoop yn op 10 mV per dieling foar beide kanalen.
7. Skeakelje de stadige servolus yn troch de SLOW-modus op LOCK te setten.
8. Pas de ERR OFFSET-knop stadich oan sadat it DC-nivo dat op 'e SLOW ERR-monitor werjûn wurdt 10 mV boppe en ûnder nul beweecht.
9. As it yntegreare flatersignaal fan teken feroaret, sille jo de stadige útfierferoaring fan 250 mV fernimme.
Tink derom dat de reaksjetiid foar de stadige servo om nei syn limyt te driftjen ôfhinklik is fan in oantal faktoaren, ynklusyf de stadige fersterking, de tiidkonstante fan 'e stadige integrator, ienkele of dûbele yntegraasje, en de grutte fan it flatersignaal.
3.2 Trage servolus
17
3.2.2 Stadich útfiervolumetage swing (allinich foar FSC-searjes A04… en leger)
De útfier fan 'e stadige servo-kontrôlelus is konfigurearre foar in berik fan 0 oant 2.5 V foar kompatibiliteit mei in MOGLabs DLC. De DLC SWEEP piezo-kontrôle-ynfier hat in folume.tagin fersterking fan 48, sadat de maksimale ynfier fan 2.5 V resulteart yn 120 V op 'e piezo. As de stadige servo-lus ynskeakele is, sil de stadige útfier allinich ± 25 mV swinge relatyf oan syn wearde foar it ynskeakeljen. Dizze beheining is mei opsetsin, om lasermodushops te foarkommen. As de stadige útfier fan 'e FSC brûkt wurdt mei in MOGLabs DLC, komt in swing fan 50 mV yn 'e útfier fan it stadige kanaal fan 'e FSC oerien mei in swing fan 2.4 V yn it piezovolume.tage wat oerienkomt mei in feroaring yn laserfrekwinsje fan sawat 0.5 oant 1 GHz, te fergelykjen mei it frije spektrale berik fan in typyske referinsjeholte.
Foar gebrûk mei ferskate lasercontrollers kin in gruttere feroaring yn 'e beskoattele stadige útfier fan' e FSC mooglik makke wurde fia in ienfâldige wjerstânsferoaring. De winst op 'e útfier fan' e stadige feedbackloop wurdt definieare troch R82/R87, de ferhâlding fan wjerstannen R82 (500) en R87 (100 k). Om de stadige útfier te ferheegjen, ferheegje R82/R87, wat it maklikst berikt wurdt troch R87 te ferminderjen troch in oare wjerstân parallel te piggybacken (SMD-pakket, grutte 0402). Bygelyksampd.w.s. it tafoegjen fan in 30 k wjerstân parallel oan de besteande 100 k wjerstân soe in effektive wjerstân fan 23 k jaan, wat in ferheging fan 'e stadige útfierswing fan ±25 mV nei ±125 mV soe jaan. Figuer 3.4 lit de yndieling fan 'e FSC PCB om op sjen.amp U16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
Figuer 3.4: De FSC PCB-layout om de definitive stadige fersterkingsoperaasje hinneamp U16, mei fersterkingsynstellingswjerstannen R82 en R87 (omsirkele); grutte 0402.
18
Haadstik 3. Feedbackkontrôlelussen
3.3 Snelle servolus
De snelle feedback-servo (figuer 3.5) is in PID-lus dy't krekte kontrôle leveret oer elk fan 'e proporsjonele (P), yntegraal (I) en differinsjaal (D) feedbackkomponinten, lykas de totale fersterking fan it heule systeem. De snelle útfier fan 'e FSC kin swaaie fan -2.5 V oant 2.5 V, wat, as konfigurearre mei in MOGLabs eksterne holtediodelaser, in stroomswaai fan ± 2.5 mA kin leverje.
SNELLE SERVO
YNKOMSTEN
Eksterne winst [1]
SNELLE WINST
Snelle flater
Stadige kontrôle
0v
+ NESTED
SNEL = FERGRUTTE YNSLUTTE (SNEL)
PI
D
0v
+
Snelle kontrôle
Figuer 3.5: Skematyske foarstelling fan PID-controller mei snelle feedback-servo.
Figuer 3.6 lit in konseptuele plot sjen fan 'e aksje fan sawol de snelle as de stadige servolussen. By lege frekwinsjes dominearret de snelle integrator (I) lus. Om te foarkommen dat de snelle servolussen te folle reagearret op eksterne steuringen mei lege frekwinsje (akoestyske), wurdt in fersterkingslimyt foar lege frekwinsje tapast, dy't regele wurdt troch de GAIN LIMIT-knop.
By frekwinsjes yn it middenberik (10 kHz1 MHz) domineart de proporsjonele (P) feedback. De hoekfrekwinsje fan ienheidsfersterking wêrby't de proporsjonele feedback de yntegreare respons oertreft, wurdt regele troch de FAST INT-knop. De totale fersterking fan 'e P-loop wurdt ynsteld troch de FAST GAIN-trimpot, of fia in ekstern kontrôlesignaal fia de GAIN IN-ferbining op it efterpaniel.
3.3 Snelle servolus
19
60
Winst (dB)
Hege frekwinsje-ôfsnijing Dûbele yntegrator
SNELLE INT SNELLE WINST
SNELLE DIFF DIFF GAIN (limyt)
40
20
Integrator
0
SNELLE LF GAIN (limyt)
Integrator
Evenredich
Differentiator
Filter
SLOW INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Fourierfrekwinsje [Hz]
Figuer 3.6: Konseptuele Bode-plot dy't de aksje fan 'e snelle (reade) en stadige (blauwe) controllers sjen lit. De stadige controller is in ienkele of dûbele integrator mei ferstelbere hoekefrekwinsje. De snelle controller is in PID-kompensator mei ferstelbere hoekefrekwinsjes en fersterkingsgrinzen by de lege en hege frekwinsjes. Opsjoneel kin de differinsjator útskeakele wurde en ferfongen wurde troch in leechpassfilter.
Hege frekwinsjes (1 MHz) fereaskje typysk dat de differinsjaalloop domineart foar ferbettere fergrendeling. De differinsjaalloop leveret fazeliedingskompensaasje foar de eindige reaksjetiid fan it systeem en hat in fersterking dy't tanimt mei 20 dB per desennium. De hoekefrekwinsje fan 'e differinsjaalloop kin oanpast wurde fia de FAST DIFF/FILTER-knop om de frekwinsje te kontrolearjen wêrby't differinsjaalfeedback domineart. As de FAST DIFF/FILTER ynsteld is op OFF, dan is de differinsjaalloop útskeakele en bliuwt de feedback proporsjoneel by hegere frekwinsjes. Om oscillaasje te foarkommen en de ynfloed fan hegefrekwinsjelûd te beheinen as de differinsjaalfeedbackloop ynskeakele is, is d'r in ferstelbere fersterkingslimyt, DIFF GAIN, dy't de differinsjaalloop beheint by hege frekwinsjes.
In differinsjator is faak net nedich, en de kompensator kin ynstee profitearje fan leechpassfiltering fan 'e snelle servo-reaksje om de ynfloed fan rûs fierder te ferminderjen. Draai de FAST DIFF/FILTER.
20
Haadstik 3. Feedbackkontrôlelussen
knop tsjin de klok yn fan 'e OFF-posysje om de roll-off-frekwinsje foar filtermodus yn te stellen.
De snelle servo hat trije wurkwizen: SCAN, SCAN+P en LOCK. As ynsteld op SCAN, is feedback útskeakele en wurdt allinich de bias tapast op 'e snelle útfier. As ynsteld op SCAN+P, wurdt proporsjonele feedback tapast, wêrtroch it mooglik is om it teken en de fersterking fan 'e snelle servo te bepalen wylst de laserfrekwinsje noch scant, wêrtroch't de lock- en tuningproseduere ferienfâldige wurdt (sjoch §4.2). Yn LOCK-modus wurdt de scan stoppe en is folsleine PID-feedback aktivearre.
3.3.1 Mjitting fan 'e rappe servo-reaksje
De folgjende twa seksjes beskriuwe it mjitten fan proporsjonele en differinsjaal feedback op feroarings yn it flatersignaal. Brûk in funksjegenerator om in flatersignaal te simulearjen, en in oscilloskoop om de respons te mjitten.
1. Ferbine MONITOR 1, 2 mei in oscilloskoop, en stel de selectors yn op FAST ERR en FAST.
2. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
3. Ferbine de funksjegenerator mei de CHA-ynfier.
4. Konfigurearje de funksjegenerator om in 100 Hz sinusgolf fan 20 mV piek nei piek te produsearjen.
5. Pas de ERR OFFSET-knop sa oan dat it sinusfoarmige flatersignaal, sa't te sjen is op 'e FAST ERR-monitor, sintraal om nul hinne leit.
3.3.2 It mjitten fan 'e proporsjonele respons · Ferleegje it span nei nul troch de SPAN-knop folslein tsjin de klok yn te draaien.
· Stel FAST yn op SCAN+P om de proporsjonele feedbackloop yn te skeakeljen.
3.3 Snelle servolus
21
· Op de oscilloskoop moat de FAST-útfier fan 'e FSC in sinusgolf fan 100 Hz sjen litte.
· Pas de FAST GAIN-knop oan om de proporsjonele fersterking fan 'e snelle servo te fariearjen oant de útfier itselde is amplitude as ynfier.
· Om de proporsjonele feedbackfrekwinsjerespons te mjitten, oanpasse de frekwinsje fan 'e funksjegenerator en kontrolearje de ampljochtheid fan 'e FAST-útfierreaksje. Bygelyksample, ferheegje de frekwinsje oant de ampLitude wurdt halvearre, om de fersterkingsfrekwinsje fan -3 dB te finen.
3.3.3 It mjitten fan 'e differinsjaalrespons
1. Stel FAST INT yn op OFF om de integratorloop út te skeakeljen.
2. Stel de FAST GAIN yn op ienheid mei de stappen dy't yn 'e boppesteande seksje beskreaun binne.
3. Stel de DIFF GAIN yn op 0 dB.
4. Stel FAST DIFF/FILTER yn op 100 kHz.
5. Sweep de frekwinsje fan 'e funksjegenerator fan 100 kHz nei 3 MHz en kontrolearje de FAST-útfier.
6. As jo de frekwinsje fan it flatersignaal trochsykje, moatte jo ienheidswinst sjen by alle frekwinsjes.
7. Stel de DIFF GAIN yn op 24 dB.
8. No't jo de frekwinsje fan it flatersignaal trochsykje, moatte jo in ferheging fan 'e helling fan 20 dB per desennium fernimme nei 100 kHz, dy't by 1 MHz ôfnimt, wat de op sjen lit.amp bânbreedtebeperkingen.
De fersterking fan 'e snelle útfier kin feroare wurde troch it feroarjen fan wjerstânswearden, mar it sirkwy is yngewikkelder as foar stadige feedback (§3.2.2). Nim kontakt op mei MOGLabs foar fierdere ynformaasje as nedich.
22
Haadstik 3. Feedbackkontrôlelussen
3.4 Modulaasje en scannen
Laserscanning wurdt regele troch in ynterne sweepgenerator of in ekstern sweepsinjaal. De ynterne sweep is in seagetosk mei fariabele perioade ynsteld troch in ynterne fjouwerposysje-skeakel (App. C), en in ien-draai trimpot RATE op it foarpaniel.
De snelle en stadige servolussen kinne yndividueel ynskeakele wurde fia TTL-sinjalen nei de oansletten skeakels op it foarpaniel op it efterpaniel. As ien fan beide lopen op LOCK ynsteld wurdt, wurdt de sweep stoppe en de stabilisaasje aktivearre.
MODULASJE & SWEEP
INT/EXT
TRIG
TARYF
Ramp
Helling [6] SWEEP YN
SPAN
0v
+
OFFSET
0v
0v
Fêste offset [5]
Snelle kontrôle MOD IN
Mod [4]
0v
0v 0v
+
BIAS
0v 0v
Foaroardiel [3]
YNSLÚTE (SNEL)
YNSLÚTE (STADICH)
SNEL = FERGRUTTE SLOW = FERGRUTTE
RAMP RA
LF sweep
BIAS BS
SNEL ÚT +
HF FAST
Figuer 3.7: Sweep, eksterne modulaasje, en feedforward-stroombias.
De ramp kin ek tafoege wurde oan 'e snelle útfier troch DIP3 yn te skeakeljen en de BIAS-trimpot oan te passen, mar in protte laserkontrollers (lykas de MOGLabs DLC) sille de nedige biasstroom generearje op basis fan it stadige servosignaal, yn dat gefal is it net nedich om it ek binnen de FSC te generearjen.
4. Applikaasje bvample: Pound-Drever Hall-slúting
In typyske tapassing fan 'e FSC is it frekwinsje-beskoatteljen fan in laser oan in optyske holte mei de PDH-technyk (fig. 4.1). De holte fungearret as in frekwinsjediskriminator, en de FSC hâldt de laser yn resonânsje mei de holte troch de laserpiezo en stroom te kontrolearjen fia syn SLOW- en FAST-útfieren, wêrtroch't de laserlinebreedte ferminderet. In aparte tapassingsnota (AN002) is beskikber dy't detaillearre praktysk advys jout oer it ymplementearjen fan in PDH-apparaat.
Ossilloskoop
TRIG
CH1
CH2
Laser
Hjoeddeiske mod Piezo SMA
EOM
PBS
PD
DLC-controller
PZT MOD
AC
Holte LPF
MONITOR 2 MONITOR 1 YNSLUTTE
SWEEP YN WIN YN
B YN
A IN
Searjes:
TRIG
SNEL ÚT STADIGE ÚT MOD YN
KRACHT B KRACHT A
Figuer 4.1: Fereinfâldige skematyske foar PDH-holtefergrendeling mei de FSC. In elektro-optyske modulator (EOM) genereart sydbannen, dy't ynteraksje hawwe mei de holte, wêrtroch refleksjes generearre wurde dy't metten wurde op 'e fotodetektor (PD). Demodulaasje fan it fotodetektorsignaal produseart in PDH-flatersignaal.
In ferskaat oan oare metoaden kin brûkt wurde om flatersignalen te generearjen, dy't hjir net besprutsen wurde sille. De rest fan dit haadstik beskriuwt hoe't jo in fergrendeling berikke kinne as der ienris in flatersignaal generearre is.
23
24
Haadstik 4. Tapassing example: Pound-Drever Hall-slúting
4.1 Konfiguraasje fan laser en controller
De FSC is kompatibel mei in ferskaat oan lasers en controllers, mits se korrekt konfigurearre binne foar de winske wurkwize. By it oandriuwen fan in ECDL (lykas de MOGLabs CEL- of LDL-lasers) binne de easken foar de laser en controller as folget:
· Hege-bânbreedtemodulaasje direkt yn it laserkopbord of intra-cavity fazemodulator.
· Heech voltage piezo-kontrôle fan in ekstern kontrôlesignaal.
· Feed-forward ("bias current") generaasje foar lasers dy't in bias fan 1 mA oer har scanberik nedich binne. De FSC is yn steat om yntern in biasstroom te generearjen, mar it berik kin beheind wurde troch koptekstelektronika of fazemodulatorfersêding, dus it kin nedich wêze om bias te brûken dy't levere wurdt troch de laserkontroller.
MOGLabs-laserkontrollers en haadboerden kinne maklik konfigurearre wurde om it fereaske gedrach te berikken, lykas hjirûnder útlein.
4.1.1 Konfiguraasje fan it haadboerd
MOGLabs-lasers befetsje in ynterne koptekst dy't de komponinten ferbynt mei de controller. In koptekst mei snelle stroommodulaasje fia in SMA-ferbining is fereaske foar wurking mei de FSC. De koptekst moat direkt ferbûn wurde mei de FSC FAST OUT.
It B1240-headboard wurdt sterk oanrikkemandearre foar maksimale modulaasjebânbreedte, hoewol de B1040 en B1047 akseptabele ferfangers binne foar lasers dy't net kompatibel binne mei de B1240. It headboard hat in oantal jumperskakelaars dy't moatte wurde konfigurearre foar DC-keppele en bufferde (BUF) ynfier, wêr fan tapassing.
4.2 In earste slút berikke
25
4.1.2 DLC-konfiguraasje
Hoewol de FSC konfigurearre wurde kin foar ynterne of eksterne sweep, is it folle ienfâldiger om de ynterne sweepmodus te brûken en de DLC as in slave-apparaat yn te stellen as folget:
1. Ferbine SLOW OUT mei SWEEP / PZT MOD op 'e DLC.
2. Skeakelje DIP9 (Eksterne sweep) yn op 'e DLC. Soargje derfoar dat DIP13 en DIP14 út binne.
3. Skeakelje DIP3 (Bias-generaasje) fan 'e FSC út. De DLC genereart automatysk de hjoeddeiske feed-forward bias fan 'e sweep-ynfier, dus it is net nedich om in bias binnen de FSC te generearjen.
4. Stel SPAN op 'e DLC yn op maksimaal (folslein mei de klok mei).
5. Stel FREQUENCY op 'e DLC yn op nul mei it LCD-skerm om Frekwinsje wer te jaan.
6. Soargje derfoar dat SWEEP op 'e FSC INT is.
7. Stel FREQ OFFSET yn op middelberik en SPAN op fol op 'e FSC en observearje de laserscan.
8. As de scan yn 'e ferkearde rjochting is, ynvertearje DIP4 fan 'e FSC of DIP11 fan 'e DLC.
It is wichtich dat de SPAN-knop fan 'e DLC net oanpast wurdt as dy ienris sa ynsteld is as hjirboppe, om't dit ynfloed hat op 'e feedbackloop en kin foarkomme dat de FSC fêstset wurdt. De FSC-kontrôles moatte brûkt wurde om de sweep oan te passen.
4.2 In earste slút berikke
De SPAN- en OFFSET-kontrôles fan 'e FSC kinne brûkt wurde om de laser ôf te stimmen om oer it winske slútpunt te sweepjen (bygelyks holte-resonânsje) en om yn te zoomen op in lytsere scan om 'e resonânsje hinne. It folgjende
26
Haadstik 4. Tapassing example: Pound-Drever Hall-slúting
De stappen binne yllustratyf foar it proses dat nedich is om in stabyl slot te berikken. De neamde wearden binne yndikatyf en moatte oanpast wurde foar spesifike tapassingen. Fierder advys oer it optimalisearjen fan it slot wurdt jûn yn §4.3.
4.2.1 Fergrendeling mei snelle feedback
1. Ferbine it flatersignaal mei de A IN-ynfier op it efterpaniel.
2. Soargje derfoar dat it flatersignaal fan oarder fan 10 mVpp is.
3. Set INPUT to (offset mode) and CHB to 0.
4. Stel MONITOR 1 yn op FAST ERR en observearje op in oscilloskoop. Ferstel de ERR OFFSET-knop oant it werjûne DC-nivo nul is. As it net nedich is om de ERR OFFSET-knop te brûken om it DC-nivo fan it flatersignaal oan te passen, kin de INPUT-skeakel ynsteld wurde op DC en sil de ERR OFFSET-knop gjin effekt hawwe, wêrtroch ûnbedoelde oanpassing foarkomt.
5. Ferleegje de FAST GAIN nei nul.
6. Stel FAST yn op SCAN+P, stel SLOW yn op SCAN, en lokalisearje de resonânsje mei de sweep-kontrôles.
7. Ferheegje FAST GAIN oant it flatersignaal "útrekt" wurdt lykas werjûn yn figuer 4.2. As dit net waarnommen wurdt, draaie dan de FAST SIGN-skeakel om en besykje it opnij.
8. Stel FAST DIFF yn op OFF en GAIN LIMIT op 40. Ferleegje FAST INT nei 100 kHz.
9. Stel de FAST-modus yn op LOCK en de controller sil fêstsette op 'e nul-oergong fan it flatersignaal. It kin nedich wêze om lytse oanpassingen te meitsjen oan FREQ OFFSET om de laser te blokkearjen.
10. Optimalisearje de fergrendeling troch de FAST GAIN en FAST INT oan te passen wylst jo it flatersignaal observearje. It kin nedich wêze om de servo opnij te fergrendelen nei it oanpassen fan de integrator.
4.2 In earste slút berikke
27
Figuer 4.2: It scannen fan 'e laser mei allinich P-feedback op 'e rappe útfier by it scannen fan 'e stadige útfier feroarsaket dat it flatersignaal (oranje) útwreide wurdt as it teken en de fersterking korrekt binne (rjochts). Yn in PDH-tapassing sil de holtetransmisje (blau) ek útwreide wurde.
11. Guon applikaasjes kinne profitearje fan it ferheegjen fan FAST DIFF om de looprespons te ferbetterjen, mar dit is typysk net nedich om in earste fergrendeling te berikken.
4.2.2 Fergrendeling mei stadige feedback
Sadree't de fergrendeling berikt is mei de snelle proporsjonele en integratorfeedback, moat de stadige feedback ynskeakele wurde om rekken te hâlden mei stadige driften en gefoelichheid foar akoestyske steuringen mei lege frekwinsje.
1. Stel SLOW GAIN yn op it middenberik en SLOW INT op 100 Hz.
2. Stel de FAST-modus yn op SCAN+P om de laser te ûntsluten, en pas SPAN en OFFSET oan, sadat jo de nul-oergong kinne sjen.
3. Stel MONITOR 2 yn op SLOW ERR en observearje op in oscilloskoop. Pas de trimpot neist ERR OFFSET oan om it trage flatersignaal nei nul te bringen. It oanpassen fan dizze trimpot sil allinich ynfloed hawwe op it DC-nivo fan it trage flatersignaal, net op it rappe flatersignaal.
4. Fergrendel de laser opnij troch de FAST-modus yn te stellen op LOCK en meitsje alle nedige lytse oanpassingen oan FREQ OFFSET om de laser te fergrendeljen.
28
Haadstik 4. Tapassing example: Pound-Drever Hall-slúting
5. Stel de SLOW-modus yn op LOCK en observearje it slow-flatersignaal. As de slow-servo blokkearret, kin it DC-nivo fan 'e slow-flater feroarje. As dit bart, notearje dan de nije wearde fan it flatersignaal, set SLOW werom op SCAN en brûk de flateroffset-trimpot om it slow-unlock-flatersignaal tichter by de blokkearre wearde te bringen en besykje de slow-lock opnij te blokkearjen.
6. Werhelje de foarige stap fan it stadich fergrendeljen fan 'e laser, observearje de DC-feroaring yn 'e stadige flater, en oanpasse de flateroffset-trimpot oant it ynskeakeljen fan 'e stadige fergrendeling gjin mjitbere feroaring produseart yn 'e wearde fan' e stadich fergrendelde versus rap fergrendelde flatersignaal.
De flateroffset-trimpot past oan foar lytse (mV) ferskillen yn 'e rappe en stadige flatersignaaloffsets. It oanpassen fan 'e trimpot soarget derfoar dat sawol de rappe as de stadige flaterkompensatorsirkwy's de laser op deselde frekwinsje fêstsette.
7. As de servo direkt ûntskoattelt nei it ynskeakeljen fan de stadige fergrendeling, besykje dan it SLOW-TEKEN om te kearen.
8. As de stadige servo noch fuortendaliks ûntskoattelt, ferminderje dan de stadige fersterking en besykje it opnij.
9. Sadree't in stabile stadich fergrendeling berikt is mei de ERR OFFSET-trimpot korrekt ynsteld, oanpasse SLOW GAIN en SLOW INT foar ferbettere fergrendelingsstabiliteit.
4.3 Optimalisaasje
It doel fan 'e servo is om de laser te beskoatteljen oan 'e nul-oergong fan it flatersignaal, dat ideaal identyk nul wêze soe as it beskoattele is. Rûs yn it flatersignaal is dêrom in mjitte fan 'e beskoattelkwaliteit. Spektrumanalyse fan it flatersignaal is in krêftich ark foar it begripen en optimalisearjen fan 'e feedback. RF-spektrumanalysators kinne brûkt wurde, mar binne relatyf djoer en hawwe in beheind dynamysk berik. In goede lûdskaart (24-bit 192 kHz, bygelyks Lynx L22)
4.3 Optimalisaasje
29
leveret lûdsanalyse oant in Fourier-frekwinsje fan 96 kHz mei in dynamysk berik fan 140 dB.
Ideaallik soe de spektrumanalysator brûkt wurde mei in ûnôfhinklike frekwinsjediskriminator dy't ûngefoelich is foar fluktuaasjes yn laserkrêft [11]. Goede resultaten kinne berikt wurde troch it yn-loop-flatersignaal te kontrolearjen, mar in out-of-loop-mjitting hat de foarkar, lykas it mjitten fan 'e holtetransmisje yn in PDH-tapassing. Om it flatersignaal te analysearjen, ferbine de spektrumanalysator mei ien fan 'e MONITOR-útfieren ynsteld op FAST ERR.
Hege-bânbreedte-fergrendeling omfettet typysk it earst berikken fan in stabile fergrendeling mei allinich de snelle servo, en dan it brûken fan de stadige servo om de lange-termyn fergrendelingsstabiliteit te ferbetterjen. De stadige servo is nedich om te kompensearjen foar termyske drift en akoestyske steuringen, wat soe resultearje yn in modus-hop as allinich kompensearre mei stroom. Yn tsjinstelling, ienfâldige fergrendelingstechniken lykas verzadigde absorpsjespektroskopie wurde typysk berikt troch earst in stabile fergrendeling te berikken mei de stadige servo, en dan it brûken fan de snelle servo om allinich fluktuaasjes mei hegere frekwinsje te kompensearjen. It kin foardielich wêze om de Bode-plot (figuer 4.3) te rieplachtsjen by it ynterpretearjen fan it flatersignaalspektrum.
By it optimalisearjen fan 'e FSC wurdt it oanrikkemandearre om earst de snelle servo te optimalisearjen troch analyse fan it flatersignaal (of oerdracht troch de holte), en dan de stadige servo om de gefoelichheid foar eksterne steuringen te ferminderjen. Benammen de SCAN+P-modus biedt in handige manier om it feedbackteken en de fersterking sawat korrekt te krijen.
Tink derom dat it berikken fan de meast stabile frekwinsjefergrendeling soarchfâldige optimalisaasje fereasket fan in protte aspekten fan it apparaat, net allinich de parameters fan 'e FSC. Bygelyksample, oerbliuwsel ampLitudemodulaasje (RAM) yn in PDH-apparaat resulteart yn drift yn it flatersignaal, dat de servo net kompensearje kin. Op deselde wize sil in minne signaal-ruisferhâlding (SNR) ruis direkt yn 'e laser fiede.
Benammen de hege fersterking fan 'e integrators betsjut dat it slot gefoelich kin wêze foar grûnlussen yn 'e sinjaalferwurkingsketen, en
30
Haadstik 4. Tapassing example: Pound-Drever Hall-slúting
Der moat soarch nommen wurde om dizze te eliminearjen of te ferminderjen. De ierde fan 'e FSC moat sa ticht mooglik wêze by sawol de laserkontroller as alle elektroanika dy't belutsen is by it generearjen fan it flatersignaal.
Ien proseduere foar it optimalisearjen fan 'e snelle servo is om FAST DIFF op OFF te setten en FAST GAIN, FAST INT en GAIN LIMIT oan te passen om it lûdsnivo safolle mooglik te ferminderjen. Optimalisearje dan de FAST DIFF en DIFF GAIN om de hege-frekwinsje lûdskomponinten te ferminderjen lykas waarnommen op in spektrumanalysator. Tink derom dat feroarings oan FAST GAIN en FAST INT nedich kinne wêze om de lock te optimalisearjen as de differinsjator ienris ynfierd is.
Yn guon tapassingen is it flatersignaal beheind ta bânbreedte en befettet allinich ûnkorrelearre rûs by hege frekwinsjes. Yn sokke senario's is it winsklik om de aksje fan 'e servo by hege frekwinsjes te beheinen om te foarkommen dat dizze rûs weromkoppelt wurdt yn it kontrôlesignaal. In filteropsje wurdt levere om de rappe servo-reaksje boppe in spesifike frekwinsje te ferminderjen. Dizze opsje is ûnderling eksklusyf foar de differinsjator, en moat besocht wurde as it ynskeakeljen fan 'e differinsjator tanimt.
60
Winst (dB)
Hege frekwinsje-ôfsnijing Dûbele yntegrator
SNELLE INT SNELLE WINST
SNELLE DIFF DIFF GAIN (limyt)
40
20
Integrator
0
SNELLE LF GAIN (limyt)
Integrator
Evenredich
Differentiator
Filter
SLOW INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
Fourierfrekwinsje [Hz]
Figuer 4.3: Konseptuele Bode-plot dy't de aksje fan 'e rappe (reade) en stadige (blauwe) controllers sjen lit. De hoekefrekwinsjes en fersterkingsgrinzen wurde oanpast mei de knoppen op it foarpaniel lykas markearre.
4.3 Optimalisaasje
31
it mjitten lûd.
De stadige servo kin dan optimalisearre wurde om de oerreaksje op eksterne steuringen te minimalisearjen. Sûnder de stadige servolus betsjut de hege fersterkingslimyt dat de snelle servo reagearret op eksterne steuringen (bygelyks akoestyske koppeling) en de resultearjende feroaring yn stroom kin modushops yn 'e laser feroarsaakje. It is dêrom foarkar dat dizze (leechfrekwinsje) fluktuaasjes ynstee yn 'e piezo kompensearre wurde.
It oanpassen fan de SLOW GAIN en SLOW INT sil net needsaaklik in ferbettering yn it flatersignaalspektrum produsearje, mar as it optimalisearre is, sil de gefoelichheid foar akoestyske steuringen ferminderje en de libbensdoer fan it slot ferlingje.
Op deselde wize kin it aktivearjen fan 'e dûbele yntegrator (DIP2) de stabiliteit ferbetterje troch te soargjen dat de totale fersterking fan it stadige servosysteem heger is as de snelle servo by dizze legere frekwinsjes. Dit kin lykwols feroarsaakje dat de stadige servo oerreagearret op leechfrekwinsje-perturbaasjes en de dûbele yntegrator wurdt allinich oanrikkemandearre as lange-termyn driften yn stroom de slûs destabilisearje.
32
Haadstik 4. Tapassing example: Pound-Drever Hall-slúting
A. Spesifikaasjes
Parameter
Spesifikaasje
Timing Fersterking bânbreedte (-3 dB) Ferspriedingsfertraging Eksterne modulaasjebânbreedte (-3 dB)
> 35 MHz < 40 ns
> 35 MHz
Ynfier A IN, B IN SWEEP IN GAIN IN MOD IN LOCK IN
SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, 0 oant +2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V SMA, 1 M, ±2 5 V 3.5 mm froulike audio-ferbining, TTL
Analoge yngongen binne te foltage beskerme oant ±10 V. TTL-ynputs nimme < 1 V as leech, > 0 V as heech. LOCK IN-ynputs binne -2 V oant 0 V, aktyf leech, en brûke ±0 µA.
33
34
Oanhingsel A. Spesifikaasjes
Parameter
Utfier SLOW ÚT FAST ÚT MONITOR 1, 2 TRIG POWER A, B
Spesifikaasje
SMA, 50, 0 oant +2 V, BW 5 kHz SMA, 20, ±50 V, BW > 2 MHz SMA, 5, BW > 20 MHz SMA, 50M, 20 oant +1 V M0 froulike ferbining, ±5 V, 8 mA
All outputs are limited to ±5 V. 50 outputs 50 mA max (125 mW, +21 dBm).
Mechanysk & macht
IEC-ynfier
110 oant 130V by 60Hz of 220 oant 260V by 50Hz
Fuse
5x20mm anti-surge keramyk 230 V/0.25 A of 115 V/0.63 A
Ofmjittings
B×H×D = 250 × 79 × 292 mm
Gewicht
2 kg
Stromgebrûk
< 10 W
Troubleshooting
B.1 Laserfrekwinsje scant net
In MOGLabs DLC mei ekstern piezo-kontrôlesignaal fereasket dat it eksterne sinjaal 1.25 V oerstekke moat. As jo der wis fan binne dat jo eksterne kontrôlesignaal 1.25 V oerstekke, befêstigje dan it folgjende:
· DLC-span is folslein mei de klok mei. · FREKWENSJE op 'e DLC is nul (brûk it LCD-skerm om yn te stellen
Frekwinsje). · DIP9 (Eksterne sweep) fan 'e DLC is oan. · DIP13 en DIP14 fan 'e DLC binne út. · De slútskeakel op 'e DLC is ynsteld op SCAN. · SLOW OUT fan 'e FSC is ferbûn mei de SWEEP / PZT MOD
ynfier fan 'e DLC. · SWEEP op 'e FSC is INT. · FSC-span is folslein mei de klok mei. · Ferbine de FSC MONITOR 1 mei in oscilloskoop, stel de MONI- yn
TOR 1 knop nei RAMP en oanpasse FREQ OFFSET oant de ramp is sintraal om 1.25 V.
As de boppesteande kontrôles jo probleem net oplost hawwe, koppel dan de FSC los fan 'e DLC en soargje derfoar dat de laser scant as er mei de DLC kontrolearre wurdt. Nim kontakt op mei MOGLabs foar help as dat net slagget.
35
36
Taheakke B. Troubleshooting
B.2 By it brûken fan modulaasje-ynfier driuwt de snelle útfier nei in grut folumetage
By it brûken fan de MOD IN-funksjonaliteit fan 'e FSC (DIP 4 ynskeakele) sil de snelle útfier typysk nei it positive folume driuwe.tage-rail, om 4V hinne. Soargje derfoar dat MOD IN koartsluten is as it net yn gebrûk is.
B.3 Grutte positive flatersignalen
Yn guon tapassingen kin it flatersignaal dat troch de applikaasje generearre wurdt strikt posityf (of negatyf) en grut wêze. Yn dit gefal kinne de REF-trimpot en ERR OFFSET net genôch DC-ferskowing leverje om te soargjen dat it winske lockpoint oerienkomt mei 0 V. Yn dit gefal kinne sawol CH A as CH B brûkt wurde mei de INPUT-wiksel ynsteld op , CH B ynsteld op PD en mei in DC-volume.tage tapast op CH B om de offset te generearjen dy't nedich is om it slútpunt te sintrearjen. As in foarbyldampd.w.s. as it flatersignaal tusken 0 V en 5 V leit en it fergrendelpunt 2.5 V wie, ferbine dan it flatersignaal mei CH A en tapasse 2.5 V op CH B. Mei de juste ynstelling sil it flatersignaal dan tusken -2 V en +5 V lizze.
B.4 Snelle útfierrails by ±0.625 V
Foar de measte MOGLabs ECDL's, in folumetagIn swing fan ±0.625 V op 'e snelle útfier (oerienkommende mei ±0.625 mA ynjektearre yn 'e laserdiode) is mear as nedich is foar it fêstlizzen oan in optyske holte. Yn guon tapassingen is in grutter berik op 'e snelle útfier fereaske. Dizze limyt kin ferhege wurde troch in ienfâldige wjerstânsferoaring. Nim kontakt op mei MOGLabs foar mear ynformaasje as nedich.
B.5 Feedback moat teken feroarje
As de snelle feedbackpolariteit feroaret, komt dat typysk om't de laser yn in multimodus-steat telâne kommen is (twa eksterne holtemodi dy't tagelyk oszillearje). Pas de laserstroom oan om singlemodus-operaasje te krijen, ynstee fan de feedbackpolariteit om te kearen.
B.6 Monitor jout ferkeard sinjaal út
37
B.6 Monitor jout ferkeard sinjaal út
Tidens fabrykstesten wurdt de útfier fan elk fan 'e MONITOR-knoppen ferifiearre. Mei de tiid kinne de ynstelskroeven dy't de knop op syn plak hâlde lykwols ûntspanne en kin de knop ferskowe, wêrtroch't de knop it ferkearde sinjaal oanjout. Om te kontrolearjen:
· Ferbine de útfier fan 'e MONITOR mei in oscilloskoop.
· Draai de SPAN-knop folslein mei de klok mei.
· Draai de MONITOR nei RAMPJo moatte no ar observearjeampin sinjaal yn 'e oarder fan 1 volt; as jo dat net dogge, dan is de posysje fan 'e knop ferkeard.
· Sels as jo ar observearjeampsinjaal, de knopposysje kin noch ferkeard wêze, draai de knop ien posysje mear mei de klok mei.
· Jo moatte no in lyts sinjaal hawwe tichtby 0 V, en miskien kinne jo in lytse r sjenamp op 'e oscilloskoop yn 'e oarder fan tsientallen mV. Pas de BIAS-trimpot oan en jo moatte de amplitude fan dizze ramp feroaring.
· As it sinjaal op 'e oscilloskoop feroaret as jo de BIAS-trimpot oanpasse, is de posysje fan jo MONITOR-knop korrekt; as dat net sa is, dan moat de posysje fan 'e MONITOR-knop oanpast wurde.
Om de posysje fan 'e MONITOR-knop te korrigearjen, moatte de útfiersignalen earst identifisearre wurde mei in ferlykbere proseduere as hjirboppe, en de posysje fan 'e knop kin dan draaid wurde troch de twa stelskroeven los te meitsjen dy't de knop op syn plak hâlde, mei in 1.5 mm inbussleutel of kûgelsleutel.
B.7 Laser ûndergiet hops yn stadige modus
Hops yn stadige modus kinne feroarsake wurde troch optyske feedback fan optyske eleminten tusken de laser en de holte, bygelyksampglêstriedkoppelingen, of fan 'e optyske holte sels. Symptomen omfetsje frekwinsje
38
Taheakke B. Troubleshooting
sprongen fan 'e frijrinnende laser op stadige tiidskalen, fan 'e oarder fan 30 s wêrby't de laserfrekwinsje mei 10 oant 100 MHz springt. Soargje derfoar dat de laser genôch optyske isolaasje hat, ynstallearje in oare isolator as it nedich is, en blokkearje alle strielpaden dy't net brûkt wurde.
C. PCB-yndieling
C39
C59
R30
C76
C116
C166
C3
C2
P1
P2
C1
C9
C7
C6
C4
C5
P3
R1 C8 C10
R2
R338 D1
C378
R24
R337
R27
C15
R7
R28
R8
R66 R34
R340 C379
R33
R10
D4
R11 C60 R35
R342
R37
R343 D6
C380
R3 C16 R12
R4
C366 R58 R59 C31 R336
P4
R5 D8
C365 R347 R345
R49
R77 R40
R50 D3
C368 R344 R346
R75
C29 R15 R38 R47 R48
C62 R36 R46 C28
C11 C26
R339
R31 C23
C25
C54 C22 C24 R9
R74 C57
C33
C66 C40
U13
U3
U9
U10
U14
U4
U5
U6
U15
R80 R70 C27
C55 R42
C65 R32
R29 R65
R57 R78 R69
R71 R72
R79 R84
C67
R73
C68
C56
R76
R333
C42 C69
C367 R6
R334 C369
C13
R335
C43 C372 R14 R13
C373 C17
U1
R60 R17 R329
U16
R81 R82
C35
C362 R85 R331 C44 R87
C70
U25 C124
R180 C131
C140 R145
U42
R197 R184 C186 C185
MH2
C165 C194 C167 R186 R187 C183 C195 R200
C126 R325 R324
R168 C162 C184
C157 R148 R147
C163 C168
C158 R170
R95 C85 R166 R99 C84
C86
C75 R97 R96 C87
R83 C83
U26
U27 C92
R100 R101 R102 R106
R104 R105
C88 R98 R86
R341 C95 R107 C94
U38
C90 R109
R103 U28
C128 C89
C141
R140 R143
R108
U48
R146 C127
R185
U50 R326
U49
R332
R201
R191
R199 C202
R198 R190
C216
P8
U57
C221
C234
C222 R210 C217
C169 R192 R202
R195 C170
R171
U51
R203
R211
U58
C257
R213 C223 R212
R214 C203 C204 C205
C172 R194 C199
R327 C171 C160 R188 R172 R173
C93 R111 C96 C102 R144 R117
R110 R112
C98 C91
R115 R114
U31
C101
FB1
C148
FB2
C159
C109 C129
C149
C130
U29
C138
U32
C150
C112 R113
C100
C105 C99 C103 C152 C110
U33
C104 C111 C153
C133
R118 R124
R119 R122
R123
U34 R130 R120 R121
C161
C134
R169 U43
C132
C182 R157 C197
C189 R155 C201
C181 R156
C173
U56
C198 R193
C206
R189
C174
C196
U52
R196 R154 R151 R152 R153
R204 C187 C176 C179
U53
C180 C188 C190
C178
C200
C207
U54
C209
U55 C191
C192
C208 R205
U62 C210
R217 C177
C227 C241 C243 C242 R221
R223 C263
C232
C231
C225
U59
C226
C259
C237
C238
C240 C239
R206
U60
C261
R207 C260 R215
R218
R216
U61 C262
U66 R219
U68 R222
U67 R220
C258 C235 C236
C273
SW1
R225 R224
C266
C265
R228
U69
C269
R231 R229
U70
C270
U71
R234
C272
R226
U72
C71
C36
R16 R18
C14
C114
R131
C115
C58 R93
C46
C371
C370
R43 C45
R44
U11
R330 R92
R90 R89 R88 R91
R20
U7
R19
R39 C34
C72
R61
C73
C19
R45 C47
C41 C78
P5
R23
U8
R22
C375
C374 R41 R21
C37
C38
C30
C20
R52 C48 R51
C49
U2
C50
U17
U18
R55 R53 R62 R54
C63
R63 C52 R26
U12 R25
P6
C377 C376
R64 R56 C51
MH1
C53
C79
C74
C18
C113 R174 R175 R176 R177
C120
R128
R126 C106
R127 R125
U35 R132 U39
R141 C117 R129 R158
R142
C136 R134 R133 R138 R137
C135
C139 R161 R162 R163
C118
C119 R159
C121
U41 C137
R160 C147
C164
U40 C146
C193
R164 C123
C122
R139 R165
U44
C107
U45
C142
C144 R135 C145
R182
R178 R167
R181
RT1
C155 R149
C21 C12
U47
U46
U30 C108
U21 C77 U23 C82
U24 C64 U22 C81
U19 C61
R68 R67 U20 C32
P7
C97 R116
C80 R94
U36 C143
C151
R179
R150 C156
R183
R136 C154
C175
C252
C220
C228 C229 C230
U63
C248
C247
C211
C212 C213 C214
U64
C251
C250
C215
C219
R208 R209 C224
C218 C253
U65
C256
C255 C254
C249 C233
C246 C245
C274
C244
C264
C268 R230
C276
C271
C267
C275
R238 R237 R236 R235 R240 R239
R328
REF1 R257
C285 R246
C286 C284
R242
U73
R247
C281 R243
C280
U74
C287
R248
C289 R251 R252
R233 R227 R232
C282 R244 R245
U75
R269
C288 R250 R249
R253 R255
C290
R241
R254
U76
R272
C291
R256
U77
C294 C296
C283
C277
MH5
C292
C293
C279 C278
U37 C125
MH3
C295
C307 R265
Q1
C309
C303 R267 R268
C305
C301
MH6
R282
C312
R274 R283 R284
C322
C298
C300
R264 C297 R262
U78
R273 C311
C299
R263
C302
R261 R258 R259 R260
U79
C306
U80
C315
C313
R266
U81
R278 R275 R276
C304
R277
C316
R271 C308
R270
U82
C314
C318
U83
R280 R279 C321
C310
U84
R285 C317
C320
R281
C319
R290 R291
D11
D12
D13
D14
R287 R286
SW2
R297 R296
R289 R288
C334 C328 C364
R299 C330
R293 R292
C324
C331
R300
R298 C329
C333 C332
U85
C335
C323
C325
D15
R303
D16
C336
R301 R302 C342 C341
C337
U86
C343
C339
C346
R310 R307
R309
R308
MH8
C347 R305 R306
R315
R321
C345
P10
C344 C348
MH9
C349 R318 C350 R319 R317 R316
C352
P11
C351
C354
U87
MH10
C353
U88
C338
C340
R294
C363
MH4 P9
XF1
C358
R295
C326
C327
D17
R304
D18
U89
C355 C356
U91
U90
C361 R323
C357
C359
P12
C360
MH7
R313 R314 R320 R311 R312 R322
39
40
Oanhingsel C. PCB-yndieling
D. 115/230 V konverzje
D.1 Sikering
De zekering is in keramyske antisurge, 0.25A (230V) of 0.63A (115V), 5x20mm, bygelyksample Littlefuse 0215.250MXP of 0215.630MXP. De zekeringhâlder is in reade cartridge krekt boppe de IEC-stroomyngong en haadschakelaar oan 'e efterkant fan it apparaat (Ofb. D.1).
Figuer D.1: Feiligenskassette, mei de pleatsing fan 'e feiligens foar wurking op 230 V.
D.2 120/240 V konverzje
De controller kin oandreaun wurde fan AC op 50 oant 60 Hz, 110 oant 120 V (100 V yn Japan), of 220 oant 240 V. Om te konvertearjen tusken 115 V en 230 V, moat de zekeringpatroon fuorthelle en werompleatst wurde sadat it juste folume...tage skynt troch it dekselfinster en de juste sekering (lykas hjirboppe) is ynstalleare.
41
42
Oanhingsel D. 115/230 V konverzje
Figuer D.2: Om in zekering of folume te feroarjentage, iepenje it deksel fan 'e zekeringpatroon mei in skroevedraaier dy't yn in lytse sleuf oan 'e linkerrâne fan it deksel ynfoege wurdt, krekt links fan it reade folume.tage yndikator.
As jo de zekeringpatroon fuorthelje, stek dan in skroevedraaier yn 'e útsparring oan 'e linkerkant fan 'e patroon; besykje net om it mei in skroevedraaier oan 'e kanten fan 'e zekeringhâlder te ferwiderjen (sjoch ôfbyldings).
FERKEARD!
KORREKT
Figuer D.3: Om de zekeringpatroon derút te heljen, stek in skroevedraaier yn in útsparring oan 'e linkerkant fan' e patroon.
By it feroarjen fan de voltage, de zekering en in brêgeklip moatte fan de iene kant nei de oare omwiksele wurde, sadat de brêgeklip altyd oan 'e ûnderkant sit en de zekering altyd oan 'e boppekant; sjoch de ôfbyldings hjirûnder.
D.2 120/240 V konverzje
43
Figuer D.4: 230 V-brêge (lofts) en zekering (rjochts). Wikselje de brêge en zekering by it feroarjen fan it folume.tage, sadat de lont boppe bliuwt as er ynfoege wurdt.
Figuer D.5: 115 V-brêge (lofts) en zekering (rjochts).
44
Oanhingsel D. 115/230 V konverzje
Bibliografy
[1] Alex Abramovici en Jake Chapsky. Feedbackkontrôlesystemen: In fersnelde hantlieding foar wittenskippers en yngenieurs. Springer Science & Business Media, 2012. 1
[2] Boris Lurie en Paul Enright. Klassike feedbackkontrôle: Mei MATLAB® en Simulink®. CRC Press, 2011. 1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates, en Leo W. Hollberg. Stabilisearjen fan diodelasers foar holtes mei hege finesse. Eksperimintele metoaden yn 'e natuerkunde, 40:1, 46. 2003
[4] RWP Drever, JL Hall, FV Kowalski, J. Hough, GM Ford, AJ Munley, en H. Ward. Laserfaze- en frekwinsjestabilisaasje mei in optyske resonator. Appl. Phys. B, 31:97 105, 1983. 1
[5] TW Ha¨nsch en B. Couillaud. Laserfrekwinsjestabilisaasje troch polarisaasjespektroskopie fan in reflektearjende referinsjeholte. Optics communications, 35(3):441-444, 1980. 1
[6] M. Zhu en JL Hall. Stabilisaasje fan optyske faze/frekwinsje fan in lasersysteem: tapassing op in kommersjele kleurstoflaser mei in eksterne stabilisator. J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. Frekwinsjemodulaasjespektroskopie: in nije metoade foar it mjitten fan swakke absorpsjes en ferspriedingen. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner, en Robert E Scholten. Fersmetting fan sub-kilohertz laserlinenbreedte mei polarisaasjespektroskopie. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45
[10] W. Demtröder. Laserspektroskopie, basisbegripen en ynstrumintaasje. Springer, Berlyn, 2e edysje, 1996. 1
[11] LD Turner, KP Weber, CJ Hawthorn, en RE Scholten. Frekwinsjerûskarakterisaasje fan smelle line mei diodelasers. Opt. Communic., 201:391, 2002. 29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia Tel: +61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 Produktspesifikaasjes en beskriuwingen yn dit dokumint binne ûnder foarbehâld fan feroaring sûnder notice.
Dokuminten / Resources
 |
moglabs PID Fast Servo Controller [pdf] Ynstruksjehânlieding PID snelle servokontroller, PID, snelle servokontroller, servokontroller |