moglabs PID快速伺服控制器
规格
- 型号：MOGLabs FSC
- 类型：伺服控制器
- 预期用途：激光频率稳定和线宽变窄
- 主要应用：高带宽低延迟伺服控制
产品使用说明
介绍
MOGLabs FSC 旨在为激光频率稳定和线宽变窄提供高带宽低延迟伺服控制。
基本反馈控制理论
激光器的反馈频率稳定可能很复杂。建议重新view 控制理论教科书和有关激光频率稳定的文献，以便更好地理解。
连接和控制
前面板控制
前面板控制按钮用于即时调整和监控。这些按钮对于运行过程中的实时调整至关重要。
后面板控制和连接
后面板的控制和连接提供了连接外部设备和外设的接口。正确连接这些接口可确保设备平稳运行并与外部系统兼容。
内部 DIP 开关
内部 DIP 开关提供额外的配置选项。了解并正确设置这些开关对于自定义控制器的行为至关重要。
常问问题
一家 Santec 公司
快速伺服控制器
版本 1.0.9，修订版 2 硬件
责任限制
MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 不承担因使用本手册中包含的信息而产生的任何责任。本文档可能包含或引用受版权或专利保护的信息和产品，并且不传达 MOGLabs 专利权或其他人权利下的任何许可。 MOGLabs 不对硬件或软件的任何缺陷或任何类型的数据丢失或不足负责，也不对与其任何产品的性能或使用相关或由此产生的任何直接、间接、附带或后果性损害承担责任。上述责任限制同样适用于 MOGLabs 提供的任何服务。
版权
版权所有 © MOG Laboratories Pty Ltd (MOGLabs) 2017 2025。未经事先书面同意，不得以任何形式或方式（电子、机械、影印或其他方式）复制本出版物的任何部分、将其存储在检索系统中或传播。 MOGLabs 的许可。
接触
如需了解更多信息，请联系：
MOG Laboratories P/L 49 University St Carlton VIC 3053 澳大利亚 +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
介绍
MOGLabs FSC 提供高带宽低延迟伺服控制器的关键元件，主要用于激光频率稳定和线宽收窄。FSC 还可用于 amp法律控制，例如ample 来创建一个稳定激光器光功率的“噪声消除器”，但在本手册中，我们假设更常见的应用是频率稳定。
1.1 基本反馈控制理论
激光器的反馈频率稳定可能很复杂。我们鼓励读者重新view 控制理论教科书[1, 2]和激光频率稳定文献[3]。
反馈控制的概念如图 1.1 所示。激光器的频率由鉴频器测量，鉴频器产生的误差信号与瞬时激光频率与期望频率或设定频率之间的差值成正比。常见的鉴频器包括光腔和庞德-德雷弗-霍尔 (PDH) [4] 或汉施-库约 (Hansch-Couillaud) [5] 检测；偏移锁定 [6]；以及各种原子吸收光谱法 [7]。
0
+
错误信号
伺服
控制信号
激光
dV/df鉴频器
图 1.1：反馈控制回路的简化框图。
1
2
第 1 章 简介
1.1.1 错误信号
反馈控制的关键共同特征是，用于控制的误差信号应随着激光频率高于或低于设定值而反转符号，如图 1.2 所示。反馈伺服器或补偿器根据误差信号生成控制信号，用于激光器中的换能器，从而将激光频率驱动至所需的设定值。至关重要的是，该控制信号的符号会随着误差信号符号的变化而变化，确保激光频率始终朝着设定值靠拢，而不是偏离设定值。
错误
错误
f
0
频率 f
f 频率 f
误差偏移
图 1.2：理论上的色散误差信号，与激光频率和设定频率之间的差值成正比。误差信号的偏移会导致锁定点偏移（右）。
注意误差信号和控制信号之间的区别。误差信号是实际激光频率与期望激光频率之间差异的量度，原则上是瞬时且无噪声的。控制信号由反馈伺服器或补偿器根据误差信号生成。控制信号驱动执行器（例如压电换能器、激光二极管的注入电流或声光或电光调制器），使激光频率返回到设定值。执行器具有复杂的响应函数，包括有限的相位滞后、频率相关的增益和谐振。补偿器应优化控制响应，以将误差降至最低。
1.1 基本反馈控制理论
3
1.1.2 反馈伺服的频率响应
反馈伺服系统的运行通常用傅里叶频率响应来描述；也就是说，反馈增益是扰动频率的函数。例如amp例如，常见的干扰是电源频率，= 50 Hz 或 60 Hz。该干扰会以 50 或 60 Hz 的速率改变激光频率。干扰对激光器的影响可能很小（例如 = 0 ± 1 kHz，其中 0 为未受干扰的激光频率）或很大（= 0 ± 1 MHz）。无论此干扰的大小如何，干扰的傅里叶频率都在 50 Hz 或 60 Hz。为了抑制该干扰，反馈伺服器应在 50 Hz 和 60 Hz 时具有高增益才能进行补偿。
伺服控制器的增益通常具有低频限制，通常由运算放大器的增益带宽限制定义amp伺服控制器中使用的增益。在较高频率下，增益也必须低于单位增益 (0 dB)，以避免在控制输出中引起振荡，例如我们熟悉的音频系统高音调尖叫声（通常称为“音频反馈”）。这些振荡发生在高于组合激光器、鉴频器、伺服和执行器系统的最小传播延迟倒数的频率时。通常，此限制由执行器的响应时间决定。对于外腔二极管激光器中使用的压电元件，此限制通常为几 kHz，而对于激光二极管的电流调制响应，此限制约为 100 至 300kHz。
图 1.3 是 FSC 的增益与傅里叶频率关系的概念图。为了最小化激光频率误差，应最大化增益图下方的面积。PID（比例积分微分）伺服控制器是一种常用方法，其中控制信号是由一个输入误差信号衍生的三个分量之和。比例反馈 (P) 试图快速补偿扰动，而积分反馈 (I) 为偏移和缓慢漂移提供高增益，微分反馈 (D) 为突变提供额外增益。
4
第 1 章 简介
增益（dB）
高频截止双积分器
60
快速积分 快速增益
快速差分增益（限制）
40
20
集成商
0
快速低频增益（限制）
集成商
比例
差异化因素
筛选
慢速INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
傅里叶频率[Hz]
图 1.3：概念性波特图，展示了快速（红色）和慢速（蓝色）控制器的动作。慢速控制器是单积分器或双积分器，具有可调的转角频率。快速控制器是 PID，具有可调的转角频率以及低频和高频的增益限制。微分器也可以被禁用，并用低通滤波器代替。
连接和控制
2.1 前面板控制
FSC 的前面板有大量的配置选项，可以调整和优化伺服行为。
请注意，开关和选项可能会因硬件版本而异，请根据序列号查阅特定设备的手册。
快速伺服控制器
交流 直流
输入
PD 0
参考
慢性乙型肝炎
+
快速签名
+
慢行标志
智力
75 100 250
50k 100k 200k
10M 5M 2.5M
50
500
20千
500k 折扣
1M
25
750 10千
1万 200万
750千
离开
1k 折扣
2万 100万
500千
外部
50千
250千
25千
100千
跨度
速度
慢速INT
快速积分
快速差分/过滤
12
6
18
0
24
比亚斯
频率偏移
缓慢增益
快速增益
差分增益
30 20 10
0
40
50
嵌套
60
扫描
最大锁定
慢的
增益限制
扫描 扫描+P
锁
快速地
错误偏移量
地位
缓慢错误
RAMP
快速出错
比亚斯
慢性乙型肝炎
快速地
查
慢的
MON1
缓慢错误
RAMP
快速出错
比亚斯
慢性乙型肝炎
快速地
查
慢的
MON2
2.1.1 配置输入 选择误差信号耦合模式；参见图 3.2。交流：快速误差信号为交流耦合，慢速误差信号为直流耦合。直流：快速和慢速误差信号均为直流耦合。信号均为直流耦合，前面板“误差偏移量”用于控制锁定点。CHB：选择通道 B 的输入：光电探测器、地或使用相邻微调电位器设置的 0 至 2.5 V 可变参考电压。
FAST SIGN 快速反馈的标志。 SLOW SIGN 慢速反馈的标志。
5
6
连接和控制
2.1.2 Ramp 控制
内部 ramp 发生器提供扫描功能，通常通过压电致动器、二极管注入电流或两者来扫描激光频率。触发输出与r同步amp 位于后面板上（TRIG，1M）。
INT/EXT 内部或外部 ramp 用于频率扫描。
RATE 微调电位器用于调整内部扫描速率。
偏置：启用 DIP3 时，慢速输出（经此微调电位器缩放）将添加到快速输出。在调节 ECDL 的压电执行器以防止模式跳跃时，通常需要使用此偏置前馈。但是，某些激光控制器（例如 MOGLabs DLC）已提供此功能，因此应仅在其他控制器未提供此功能时使用。
SPAN 调整amp 高度，从而决定了频率扫描的范围。
频率偏移调整慢速输出上的直流偏移，有效提供激光频率的静态偏移。
2.1.3 循环变量
循环变量允许比例、积分和微分器的增益tag需要调整。对于积分器和微分器tag例如，增益以单位增益频率表示，有时也称为转角频率。
SLOW INT 慢速伺服积分器的转角频率；可以禁用或调整范围为 25 Hz 至 1 kHz。
慢速增益单圈慢速伺服增益；从 -20 dB 到 +20 dB。
FAST INT 快速伺服积分器的转角频率；关闭或可在 10 kHz 至 2 MHz 范围内调节。
2.1 前面板控制
7
快速增益 十圈快速伺服比例增益；从 -10 dB 到 +50 dB。
快速微分/滤波器 控制高频伺服响应。设置为“关闭”时，伺服响应保持比例。顺时针旋转时，微分器将启用，并设置相应的转角频率。注意，降低转角频率会增强微分器的作用。设置为带下划线的值时，微分器将被禁用，并对伺服输出应用低通滤波器。这会导致响应在指定频率以上滚降。
DIFF GAIN 快速伺服器的高频增益限制；每次增量都会使最大增益改变 6 dB。除非启用微分器，否则无效；也就是说，除非将 FAST DIFF 设置为未加下划线的值。
2.1.4 锁定控件
GAIN LIMIT 快速舵机低频增益限制，单位：dB。MAX 表示最大可用增益。
误差偏移：当输入模式设置为 时，应用于误差信号的直流偏移。用于精确调整锁定点或补偿误差信号的漂移。相邻的微调电位器用于调整慢速舵机相对于快速舵机的误差偏移，并可进行调整以确保快速和慢速舵机的驱动频率完全相同。
通过将“扫描”更改为“锁定”，启用慢速伺服。设置为“嵌套”时，慢速控制卷tag在没有连接到慢速输出的执行器的情况下，e 被馈入快速误差信号，以在低频下获得非常高的增益。
FAST 控制快速伺服。设置为 SCAN+P 时，比例反馈会在激光扫描时馈入快速输出，从而校准反馈。设置为 LOCK 时，停止扫描并启用完整的 PID 控制。
8
第 2 章 连接和控制
状态多色指示灯显示锁的状态。
绿色 电源开启，锁已禁用。橙色 锁已啮合，但错误信号超出范围，指示锁已锁定
已失败。蓝色锁已接合，错误信号在限制范围内。
2.1.5 信号监测
两个旋转编码器可选择将指定信号路由至后面板的 MONITOR 1 和 MONITOR 2 输出。TRIG 输出为 TTL 兼容输出 (1M)，在扫描中心点从低电平切换到高电平。下表定义了信号。
CHA CHB 快速错误 慢速错误 RAMP 偏见快慢
通道A输入 通道B输入 快速伺服器使用的误差信号 慢速伺服器使用的误差信号 Ramp 适用于 SLOW OUT Ramp 当 DIP3 启用时应用于 FAST OUT FAST OUT 控制信号 SLOW OUT 控制信号
2.2 后面板控制和连接
9
2.2 后面板控制和连接
监视器 2 锁定
監視器 1
扫一扫
获得
垃圾桶
输入
序列号：
TRIG
快出 慢出
模组输入
电源B
电源A
除特别注明外，所有连接器均为SMA。所有输入均为过电压tage 保护至±15 V。
IEC 电源输入应预设为适当的电压tag适用于您所在国家/地区。请参阅附录 D，了解如何更改电源电压tage 如果需要。
A IN、B IN 通道A和B的误差信号输入，通常为光电探测器。高阻抗，标称范围±2 5 V。除非前面板上的CHB开关设置为PD，否则通道B不使用。
电源 A、B 光电探测器低噪声直流电源；±12 V，125 mA，通过 M8 连接器供电（TE Connectivity 零件编号 2-2172067-2，Digikey A121939-ND，3 路公头）。兼容 MOGLabs PDA 和 Thorlabs 光电探测器。例如，可与标准 M8 电缆配合使用。ample Digikey 277-4264-ND。确保光电探测器在连接到电源时处于关闭状态，以防止其输出波动。
交易量增加tag电子控制快速伺服比例增益，±1 V，对应于前面板旋钮的满量程。启用 DIP1 时，可替代前面板快速增益控制。
扫入外部 ramp 输入允许任意频率扫描，0 至 2.5 V。信号必须超过 1.25 V，这定义了扫描的中心和近似锁定点。
10
第 2 章 连接和控制
3 4
1 +12 伏
1
3 -12 伏
4 0伏
图 2.1：POWER A、B 的 M8 连接器引脚排列。
MOD IN 高带宽调制输入，直接添加到快速输出，如果 DIP1 接通，则为 ±4 V。注意，如果 DIP4 接通，MOD IN 应连接电源或正确端接。
慢速输出 慢速控制信号输出，0 V 至 2.5 V。通常连接到压电驱动器或其他慢速执行器。
FAST OUT 快速控制信号输出，±2 5 V。通常连接到二极管注入电流、声学或电光调制器或其他快速执行器。
MONITOR 1, 2 选择监控的信号输出。
TRIG 扫描中心的低到高 TTL 输出，1M。
锁定输入 (LOCK IN) TTL 扫描/锁定控制；3.5 毫米立体声连接器，左/右（引脚 2、3）用于慢速/快速锁定；低电平（接地）有效（启用锁定）。前面板扫描/锁定开关必须置于扫描 (SCAN) 位置才能使锁定输入 (LOCK IN) 生效。Digikey 线缆 CP-2207-ND 提供一个 3.5 毫米插头，带线端：红色代表慢速锁定，细黑色代表快速锁定，粗黑色代表接地。
321
1 接地 2 快速锁定 3 慢速锁定
图 2.2：用于 TTL 扫描/锁定控制的 3.5 毫米立体声连接器引脚排列。
2.3 内部DIP开关
11
2.3 内部DIP开关
有几个内部 DIP 开关提供附加选项，所有选项默认设置为 OFF。
警告 有可能接触高浓度tagFSC 内部，尤其是电源周围。
离开
1 快速增益
前面板旋钮
2 慢反馈单积分器
3 偏差
Ramp 仅减缓
4 外部 MOD 禁用
5偏移
普通的
6 扫描
积极的
7 快速耦合直流
8 快速偏移
0
ON 外部信号 双积分器 Ramp 快和慢启用固定在中点负交流-1 V
DIP 1 如果打开，快速伺服增益由施加到后面板 GAIN IN 连接器而不是前面板 FAST GAIN 旋钮的电位决定。
DIP 2 慢速舵机为单（关闭）或双（打开）积分器。如果使用“嵌套”慢速和快速舵机操作模式，则应关闭。
DIP 3 如果开启，则生成与慢速伺服输出成比例的偏置电流，以防止跳模。仅当激光控制器尚未提供时才启用。当 FSC 与 MOGLabs DLC 结合使用时，应关闭。
DIP 4 如果开启，则通过后面板上的 MOD IN 连接器启用外部调制。调制信号直接添加到 FAST OUT。启用但未使用时，必须终止 MOD IN 输入，以防止出现异常行为。
DIP 5 如果打开，则禁用前面板偏移旋钮并将偏移固定到中点。在外部扫描模式下很有用，以避免意外
12
第 2 章 连接和控制
通过撞击偏移旋钮来改变激光频率。
DIP 6 反转扫描方向。
DIP 7 快速交流。通常应处于开启状态，以便快速误差信号以交流耦合方式连接到反馈伺服系统，时间常数为 40 毫秒（25 赫兹）。
DIP 8 如果开启，则快速输出将添加 -1 V 偏移。当 FSC 与 MOGLabs 激光器一起使用时，DIP8 应关闭。
反馈控制回路
FSC 具有两个并行反馈通道，可同时驱动两个执行器：一个“慢速”执行器，通常用于在慢速时间尺度上大幅改变激光频率；另一个“快速”执行器。FSC 可精确控制每个执行器。tag伺服环路的 e，以及扫描（ramp)发生器和便捷的信号监控。
输入
输入
+
AC
错误偏移量
DC
输入
A
0v
+
B
垃圾桶
0v+
参考电压
0v
慢性乙型肝炎
FAST SIGN 快速交流 [7] 直流阻断
慢行标志
调制与扫描
速度
Ramp
内/外
坡度 [6] 扫入
跨度
0v
+
抵消
模组输入
0v
修改 [4]
0v
固定偏移 [5]
0v
TRIG
0伏 0伏
+
比亚斯
0伏 0伏
偏见[3]
锁定（快速） 锁定（慢速） 快速 = 锁定 慢速 = 锁定
低频扫频
快速出局 +
快速伺服
快速增益
外部增益 [1] P
+
I
+
0v
嵌套
快速 = 锁定 锁定（快速）
D
0v
慢速伺服
慢速误差增益 慢速增益
慢速INT
#1
低频扫频
慢速INT
+
#2
0v
双积分器 [2]
慢下来
图 3.1：MOGLabs FSC 示意图。绿色标签表示前面板上的控件和后面板上的输入，棕色表示内部 DIP 开关，紫色表示后面板上的输出。
13
14
第 3 章反馈控制回路
3.1 输入tage
输入tagFSC 的 e（图 3.2）产生误差信号，即 VERR = VA – VB – VOFFSET。VA 取自“A IN” SMA 连接器，VB 使用 CHB 选择开关设置，该开关在“B IN” SMA 连接器、VB = 0 或 VB = VREF 之间进行选择，具体选择由相邻的微调电位器设置。
控制器的作用是将误差信号伺服至零点，从而定义锁定点。某些应用可能需要对直流电平进行微调来调整此锁定点，这可以通过旋转 10 圈 ERR OFFSET 旋钮来实现，最大偏移量为 ±0 V，前提是将 INPUT 选择器设置为“偏移”模式 ()。使用 REF 微调电位器可以实现更大的偏移量。
输入
输入
+ 交流电
错误偏移量
DC
输入
A
0v
+
B
垃圾桶
FAST SIGN 快速 AC [7] FE FAST ERR
直流阻断
快速错误
0v+
参考电压
0v
慢性乙型肝炎
慢行标志
慢速错误 SE 慢速错误
图 3.2：FSC 输入示意图tage 表示耦合、偏移和极性控制。六边形表示可通过前面板监视器选择开关获取的监控信号。
3.2 慢速伺服环路
图 3.3 显示了 FSC 的慢反馈配置。可变增益tage由前面板的SLOW GAIN旋钮控制。控制器的动作可以是单积分器或双积分器
3.2 慢速伺服环路
15
取决于DIP2是否启用。慢速积分器时间常数由前面板的SLOW INT旋钮控制，该旋钮以相应的转角频率标记。
慢速伺服
慢速误差增益 慢速增益
集成商
慢速INT
#1
低频扫频
慢速INT
+
#2
0v
双积分器 [2]
慢下来
低频慢速
图 3.3：慢反馈 I/I2 伺服原理图。六边形表示可通过前面板选择开关监控的信号。
使用单个积分器时，增益会随着傅里叶频率的降低而增加，斜率为每十倍频程 20 dB。添加第二个积分器后，斜率将增加到每十倍频程 40 dB，从而减少实际频率与设定频率之间的长期偏移。增益过高会导致振荡，因为控制器对误差信号的变化“反应过度”。因此，有时在低频时限制控制环路的增益是有益的，因为低频时较大的响应可能会导致激光跳模。
慢速伺服器提供较大的范围以补偿长期漂移和声学扰动；快速执行器范围较小但带宽较高，以补偿快速扰动。使用双积分器可确保慢速伺服器在低频下具有主导响应。
对于不包含单独慢速执行器的应用，可以通过将 SLOW 开关设置为“NESTED”将慢速控制信号（单积分或双积分误差）添加到快速控制信号中。在此模式下，建议使用 DIP2 禁用慢速通道中的双积分器，以防止出现三重积分。
16
第 3 章反馈控制回路
3.2.1 测量慢速伺服响应
慢速伺服环路旨在补偿慢速漂移。观察慢速环路响应：
1. 将 MONITOR 1 设置为 SLOW ERR，并将输出连接到示波器。
2. 将 MONITOR 2 设置为 SLOW 并将输出连接到示波器。
3. 将 INPUT 设置为（偏移模式）并将 CHB 设置为 0。
4. 调节 ERR OFFSET 旋钮，直到 SLOW ERR 监视器上显示的直流电平接近于零。
5. 调节 FREQ OFFSET 旋钮，直到 SLOW 监视器上显示的直流电平接近于零。
6. 将示波器上两个通道的每格电压设置为每格 10mV。
7. 将 SLOW 模式设置为 LOCK，以启动慢速伺服回路。
8. 缓慢调整 ERR OFFSET 旋钮，使 SLOW ERR 监视器上显示的直流电平在零上下移动 10 mV。
9. 随着积分误差信号符号的改变，您将观察到输出缓慢变化 250 mV。
请注意，慢速伺服漂移到其极限的响应时间取决于许多因素，包括慢速增益、慢速积分器时间常数、单次或双次积分以及误差信号的大小。
3.2 慢速伺服环路
17
3.2.2 慢速输出电压tage 秋千（仅适用于 FSC 系列 A04… 及以下）
慢速伺服控制环路的输出配置为 0 至 2.5 V 范围，以兼容 MOGLabs DLC。DLC SWEEP 压电控制输入具有音量tag增益为 48，因此 2.5 V 的最大输入会在压电元件上产生 120 V 的电压。当慢速伺服环路接合时，慢速输出相对于接合前的值仅摆动 ±25 mV。此限制是故意为之，旨在避免激光模式跳跃。当 FSC 的慢速输出与 MOGLabs DLC 一起使用时，FSC 慢速通道输出的 50 mV 摆幅对应于压电元件的 2.4 V 摆幅。tage 对应于激光频率约 0.5 至 1 GHz 的变化，与典型参考腔的自由光谱范围相当。
为了与不同的激光控制器配合使用，只需简单更换电阻即可实现 FSC 锁定慢速输出的更大变化。慢速反馈环路输出的增益由 R82/R87 定义，即电阻 R82 (500 Ω) 和 R87 (100 kΩ) 的比值。要增加慢速输出，请增加 R82/R87 的比值，最简单的方法是通过并联另一个电阻（SMD 封装，87 尺寸）来降低 R0402 的阻值。例如，amp例如，在现有的30kΩ电阻上并联一个100kΩ电阻，其有效电阻将达到23kΩ，从而将慢速输出摆幅从±25mV提升至±125mV。图3.4显示了FSC PCB在OP端的布局。amp 16.
R329
U16
C36
C362 R85 R331 C44 R87
C71
C35
R81 R82
图 3.4：最终慢速增益运算放大器周围的 FSC PCB 布局amp U16，带有增益设置电阻器 R82 和 R87（圈出）；尺寸 0402。
18
第 3 章反馈控制回路
3.3 快速伺服环
快速反馈伺服器（图 3.5）是一个 PID 回路，可精确控制比例 (P)、积分 (I) 和微分 (D) 反馈分量以及整个系统的总增益。FSC 的快速输出可在 -2.5 V 至 2.5 V 之间波动，当配置 MOGLabs 外腔二极管激光器时，可提供 ±2.5 mA 的电流波动。
快速伺服
获得
外部增益 [1]
快速增益
快速错误
缓慢控制
0v
+ 嵌套
快速 = 锁定 锁定（快速）
PI
D
0v
+
快速控制
图 3.5：快速反馈伺服 PID 控制器示意图。
图 3.6 展示了快速和慢速伺服环路的动作概念图。在低频下，快速积分器 (I) 环路占主导地位。为了防止快速伺服环路对低频（声学）外部扰动反应过度，应用了低频增益限制，由增益限制旋钮控制。
在中频范围 (10 kHz 至 1 MHz)，比例 (P) 反馈占主导地位。比例反馈超过积分响应的单位增益转折频率由 FAST INT 旋钮控制。P 环路的总增益由 FAST GAIN 微调电位器设置，或通过后面板 GAIN IN 连接器输入外部控制信号设置。
3.3 快速伺服环
19
60
增益（dB）
高频截止双积分器
快速积分 快速增益
快速差分增益（限制）
40
20
集成商
0
快速低频增益（限制）
集成商
比例
差异化因素
筛选
慢速INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
傅里叶频率[Hz]
图 3.6：概念性波特图，展示了快速（红色）和慢速（蓝色）控制器的动作。慢速控制器是一个单积分器或双积分器，具有可调的转角频率。快速控制器是一个 PID 补偿器，具有可调的转角频率以及低频和高频的增益限制。微分器也可以被禁用，并用低通滤波器代替。
高频 (1 MHz) 通常需要微分器环路占主导地位，以改善锁定效果。微分器为系统有限的响应时间提供相位超前补偿，其增益以每十倍频 20 dB 的速度增加。差分环路的转折频率可以通过“快速微分/滤波器”旋钮进行调节，以控制差分反馈占主导地位的频率。如果“快速微分/滤波器”设置为“关闭”，则差分环路将被禁用，反馈在较高频率下保持比例。为了防止振荡并限制差分反馈环路启用时高频噪声的影响，有一个可调增益限制“微分增益”，用于限制高频下的微分器。
通常不需要微分器，补偿器可以通过快速伺服响应的低通滤波来进一步降低噪声的影响。旋转快速微分/滤波器
20
第 3 章反馈控制回路
从 OFF 位置逆时针旋转旋钮可设置滤波模式的滚降频率。
快速伺服有三种操作模式：SCAN、SCAN+P 和 LOCK。设置为 SCAN 时，反馈被禁用，只有偏置施加于快速输出。设置为 SCAN+P 时，应用比例反馈，允许在激光频率扫描时确定快速伺服的符号和增益，从而简化锁定和调谐程序（参见 §4.2）。在 LOCK 模式下，扫描暂停，并启用完整的 PID 反馈。
3.3.1 测量快速伺服响应
以下两节描述了比例和微分反馈对误差信号变化的测量。使用函数发生器模拟误差信号，并使用示波器测量响应。
1. 将 MONITOR 1、2 连接到示波器，并将选择器设置为 FAST ERR 和 FAST 。
2. 将 INPUT 设置为（偏移模式）并将 CHB 设置为 0。
3. 将函数发生器连接到 CHA 输入。
4. 配置函数发生器以产生峰峰值为 100 mV 的 20 Hz 正弦波。
5. 调整 ERR OFFSET 旋钮，使 FAST ERR 监视器上看到的正弦误差信号以零为中心。
3.3.2 测量比例响应·将 SPAN 旋钮逆时针旋转到底，将跨度减小到零。
· 将 FAST 设置为 SCAN+P 以接合比例反馈回路。
3.3 快速伺服环
21
· 在示波器上，FSC 的 FAST 输出应显示 100 Hz 正弦波。
· 调节FAST GAIN旋钮改变快速伺服器的比例增益，直到输出相同 amp度作为输入。
· 要测量比例反馈频率响应，请调整函数发生器的频率并监测 ampFAST 输出响应的清晰度。例如amp例如，增加频率，直到 amp光度减半，得到-3 dB增益频率。
3.3.3 测量差分响应
1. 将 FAST INT 设置为 OFF 以关闭积分器环路。
2. 使用上面部分描述的步骤将快速增益设置为 XNUMX。
3. 将 DIFF GAIN 设置为 0 dB。
4. 将快速差分/滤波器设置为 100 kHz。
5. 将函数发生器的频率从 100 kHz 扫描至 3 MHz，并监测 FAST 输出。
6. 当扫描误差信号频率时，您应该会看到所有频率的单位增益。
7. 将 DIFF GAIN 设置为 24 dB。
8. 现在，当你扫描误差信号频率时，你应该注意到在 20 kHz 之后，斜率每十倍增加 100 dB，并在 1 MHz 时开始下降，这表明amp 带宽限制。
快速输出的增益可以通过改变电阻值来调整，但该电路比慢速反馈（§3.2.2）的电路更复杂。如有需要，请联系 MOGLabs 获取更多信息。
22
第 3 章反馈控制回路
3.4 调制和扫描
激光扫描由内部扫描发生器或外部扫描信号控制。内部扫描为锯齿波，周期可变，由内部四位量程开关（附录C）和前面板上的单圈微调电位器RATE设置。
快速和慢速伺服环路可通过TTL信号分别连接到后面板对应的前面板开关。将任一环路设置为“锁定”可停止扫描并激活稳定功能。
调制与扫描
内/外
TRIG
速度
Ramp
坡度 [6] 扫入
跨度
0v
+
抵消
0v
0v
固定偏移 [5]
快速控制MOD IN
修改 [4]
0v
0伏 0伏
+
比亚斯
0伏 0伏
偏见[3]
锁定（快速）
锁定（慢速）
快 = 锁定 慢 = 锁定
RAMP RA
低频扫频
偏见 BS
快速出局 +
高频快速
图 3.7：扫描、外部调制和前馈电流偏置。
ramp 也可以通过启用 DIP3 和调整 BIAS 微调电位器添加到快速输出，但许多激光控制器（例如 MOGLabs DLC）将根据慢速伺服信号生成必要的偏置电流，在这种情况下，没有必要在 FSC 内生成它。
4. 应用前ample: 庞德-德雷弗霍尔锁定
FSC 的一个典型应用是利用 PDH 技术将激光器频率锁定到光腔中（图 4.1）。光腔充当鉴频器，FSC 通过分别控制流经其 SLOW 和 FAST 输出的激光器压电和电流，使激光器与光腔保持谐振，从而减小激光器线宽。另有一份单独的应用笔记 (AN002) 提供有关 PDH 设备实施的详细实用建议。
示波器
TRIG
通道1
通道2
激光
电流调制压电SMA
终止销售
美国公共广播公司
PD
DLC控制器
压电调制器
AC
腔体低通滤波器
监视器 2 监视器 1 锁定
扫入增益
垃圾桶
输入
序列号：
TRIG
快出 慢出 调制输入
电源 B 电源 A
图 4.1：使用 FSC 的 PDH 腔锁定简化示意图。电光调制器 (EOM) 产生边带，边带与腔体相互作用，产生可在光电探测器 (PD) 上测量的反射。解调光电探测器信号可产生 PDH 误差信号。
可以使用多种其他方法来生成错误信号，本文不再赘述。本章的其余部分将介绍如何在生成错误信号后实现锁定。
23
24
第四章 应用示例ample: 庞德-德雷弗霍尔锁定
4.1 激光器和控制器配置
FSC 与各种激光器和控制器兼容，前提是它们已正确配置为所需的操作模式。驱动 ECDL（例如 MOGLabs CEL 或 LDL 激光器）时，对激光器和控制器的要求如下：
· 高带宽调制直接进入激光头板或腔内相位调制器。
· 高音量tag通过外部控制信号进行压电控制。
· 为扫描范围内需要 1 mA 偏置电流的激光器提供前馈（“偏置电流”）生成功能。FSC 能够内部生成偏置电流，但其范围可能受到头板电子元件或相位调制器饱和的限制，因此可能需要使用激光控制器提供的偏置电流。
MOGLabs 激光控制器和床头板可以轻松配置以实现所需的行为，如下所述。
4.1.1 床头板配置
MOGLabs 激光器包含一个内置前板，用于将组件与控制器连接。与 FSC 配合使用时，需要一个包含通过 SMA 连接器进行快速电流调制的前板。前板应直接连接到 FSC FAST OUT 接口。
强烈建议使用 B1240 头板以获得最大调制带宽，尽管 B1040 和 B1047 可以替代与 B1240 不兼容的激光器。头板上有多个跳线开关，必须根据情况配置为直流耦合缓冲 (BUF) 输入。
4.2 实现初始锁定
25
4.1.2 DLC配置
虽然 FSC 可以配置为内部或外部扫描，但使用内部扫描模式并将 DLC 设置为从属设备要简单得多，如下所示：
1. 将 SLOW OUT 连接到 DLC 上的 SWEEP / PZT MOD。
2. 启用 DLC 上的 DIP9（外部扫描）。确保 DIP13 和 DIP14 处于关闭状态。
3. 禁用 FSC 的 DIP3（偏置生成）。DLC 会自动从扫描输入生成电流前馈偏置，因此无需在 FSC 内部生成偏置。
4. 将 DLC 上的 SPAN 设置为最大值（顺时针旋转到底）。
5. 将 DLC 上的频率设置为零，使用 LCD 显示屏显示频率。
6. 确保 FSC 上的 SWEEP 为 INT。
7. 在 FSC 上将 FREQ OFFSET 设置为中间范围，将 SPAN 设置为最大，然后观察激光扫描。
8. 如果扫描方向错误，请反转FSC的DIP4或DLC的DIP11。
重要的是，一旦按上述设置，就不要再调整 DLC 的 SPAN 旋钮，因为这会影响反馈回路，并可能导致 FSC 锁定。应使用 FSC 控件来调整扫描。
4.2 实现初始锁定
FSC 的 SPAN 和 OFFSET 控制键可用于调整激光扫过所需的锁定点（例如腔体谐振），并放大谐振点周围的较小扫描范围。以下
26
第四章 应用示例ample: 庞德-德雷弗霍尔锁定
步骤说明了实现稳定锁定所需的过程。列出的值仅供参考，具体应用需要进行调整。有关优化锁定的更多建议，请参阅§4.3。
4.2.1 快速反馈锁定
1. 将错误信号连接到后面板上的 A IN 输入。
2. 确保误差信号为 10 mVpp 左右。
3. 将 INPUT 设置为（偏移模式）并将 CHB 设置为 0。
4. 将 MONITOR 1 设置为 FAST ERR，并在示波器上观察。调节 ERR OFFSET 旋钮，直到显示的直流电平为零。如果无需使用 ERROR OFFSET 旋钮来调整误差信号的直流电平，可以将 INPUT 开关设置为 DC，此时 ERROR OFFSET 旋钮将不起作用，从而防止意外调整。
5. 将快速增益减小至零。
6. 将 FAST 设置为 SCAN+P，将 SLOW 设置为 SCAN，然后使用扫描控制定位共振。
7. 增加快速增益，直到误差信号如图 4.2 所示“拉长”。如果没有观察到这种情况，请反转快速信号开关并重试。
8. 将 FAST DIFF 设置为 OFF，将 GAIN LIMIT 设置为 40。将 FAST INT 降低至 100 kHz。
9. 将“快速”模式设置为“锁定”，控制器将锁定到误差信号的过零点。可能需要对“频率偏移”进行微调以锁定激光器。
10. 通过调整快速增益 (FAST GAIN) 和快速积分 (FAST INT) 来优化锁定，同时观察误差信号。调整积分器后，可能需要重新锁定伺服器。
4.2 实现初始锁定
27
图 4.2：在扫描慢速输出时，使用仅 P 反馈的激光器扫描快速输出，当符号和增益正确时（右图），会导致误差信号（橙色）延长。在 PDH 应用中，腔体传输（蓝色）也会延长。
11. 某些应用程序可能会受益于增加 FAST DIFF 来改善环路响应，但这通常不需要实现初始锁定。
4.2.2 慢反馈锁定
一旦通过快速比例和积分器反馈实现锁定，就应该采用慢速反馈来解释缓慢的漂移和对低频声学扰动的敏感性。
1. 将 SLOW GAIN 设置为中等范围，将 SLOW INT 设置为 100 Hz。
2. 将 FAST 模式设置为 SCAN+P 以解锁激光，并调整 SPAN 和 OFFSET，以便您可以看到零交叉。
3. 将 MONITOR 2 设置为 SLOW ERR，并在示波器上观察。调节 ERR OFFSET 旁边的微调电位器，使慢速误差信号归零。调节此微调电位器只会影响慢速误差信号的直流电平，而不会影响快速误差信号的直流电平。
4. 通过将 FAST 模式设置为 LOCK 来重新锁定激光，并对 FREQ OFFSET 进行必要的微调以锁定激光。
28
第四章 应用示例ample: 庞德-德雷弗霍尔锁定
5. 将 SLOW 模式设置为 LOCK，并观察慢速误差信号。如果慢速伺服锁定，慢速误差的直流电平可能会发生变化。如果发生这种情况，请记录新的误差信号值，将 SLOW 模式重新设置为 SCAN 模式，并使用误差偏移微调电位器使解锁的慢速误差信号更接近锁定值，然后尝试重新锁定慢速锁。
6. 重复上一步慢速锁定激光器，观察慢速误差中的直流变化，并调整误差偏移微调电位器，直到接合慢速锁定不会产生慢速锁定与快速锁定误差信号值的可测量变化。
误差偏移微调电位器可调整快速和慢速误差信号偏移的微小差异（mV）。调节微调电位器可确保快速和慢速误差补偿电路将激光器锁定在同一频率。
7. 如果伺服器在接合慢速锁时立即解锁，请尝试反转慢速标志。
8.如果慢速伺服器仍然立即解锁，请减少慢速增益并重试。
9. 通过正确设置 ERR OFFSET 微调电位器实现稳定的慢速锁定后，调整 SLOW GAIN 和 SLOW INT 以提高锁定稳定性。
4.3 优化
伺服器的作用是将激光锁定在误差信号的零交叉点上，理想情况下，锁定时该点应为零。因此，误差信号中的噪声是衡量锁定质量的一个指标。误差信号的频谱分析是理解和优化反馈的有力工具。可以使用射频频谱分析仪，但价格相对较高，动态范围有限。一块优质的声卡（24 位 192 kHz，例如 Lynx L22）
4.3 优化
29
提供高达 96 kHz 傅里叶频率和 140 dB 动态范围的噪声分析。
理想情况下，频谱分析仪应与独立的鉴频器配合使用，该鉴频器对激光功率波动不敏感[11]。监测环内误差信号可以获得良好的结果，但环外测量更佳，例如在PDH应用中测量腔体传输。要分析误差信号，请将频谱分析仪连接到设置为“FAST ERR”的MONITOR输出之一。
高带宽锁定通常需要先仅使用快速伺服实现稳定锁定，然后使用慢速伺服来提高长期锁定稳定性。慢速伺服需要补偿热漂移和声学扰动，如果仅使用电流补偿，则会导致跳模。相比之下，诸如饱和吸收光谱之类的简单锁定技术通常是先使用慢速伺服实现稳定锁定，然后仅使用快速伺服来补偿高频波动。在解释误差信号频谱时，参考波特图（图 4.3）可能会有所帮助。
优化FSC时，建议首先通过分析误差信号（或腔体传输）来优化快速伺服，然后再优化慢速伺服，以降低对外部扰动的敏感度。特别地，SCAN+P模式提供了一种便捷的方法，可以大致校正反馈符号和增益。
需要注意的是，要实现最稳定的频率锁定，需要仔细优化设备的许多方面，而不仅仅是FSC的参数。例如ample，残留 ampPDH 设备中的光调制 (RAM) 会导致误差信号漂移，而伺服系统无法补偿。同样，较差的信噪比 (SNR) 也会将噪声直接传入激光器。
具体来说，积分器的高增益意味着锁可能对信号处理链中的接地环路很敏感，并且
30
第四章 应用示例ample: 庞德-德雷弗霍尔锁定
应注意消除或减轻这些影响。FSC 的接地应尽可能靠近激光控制器以及任何参与生成误差信号的电子设备。
优化快速伺服的一个步骤是将“快速微分”设置为“关闭”，并调整“快速增益”、“快速积分”和“增益限制”，以尽可能降低噪声水平。然后优化“快速微分”和“微分增益”，以降低频谱分析仪上观察到的高频噪声成分。请注意，一旦引入微分器，可能需要更改“快速增益”和“快速积分”以优化锁定。
在某些应用中，误差信号受带宽限制，并且仅包含高频下的不相关噪声。在这种情况下，需要限制伺服器在高频下的动作，以防止该噪声耦合回控制信号。滤波器选项可用于降低特定频率以上的快速伺服响应。该选项与微分器互斥，如果启用微分器后发现其性能有所提升，则应尝试使用该选项。
60
增益（dB）
高频截止双积分器
快速积分 快速增益
快速差分增益（限制）
40
20
集成商
0
快速低频增益（限制）
集成商
比例
差异化因素
筛选
慢速INT
20101
102
103
104
105
106
107
108
傅里叶频率[Hz]
图 4.3：概念性波特图，显示了快速（红色）和慢速（蓝色）控制器的动作。转折频率和增益限制可通过前面板旋钮进行调整，具体位置如图所示。
4.3 优化
31
测量的噪声。
然后可以优化慢速伺服系统，以最大限度地减少对外部扰动的过度反应。如果没有慢速伺服环路，高增益限制意味着快速伺服系统将响应外部扰动（例如声耦合），由此产生的电流变化可能会在激光器中引起跳模。因此，最好用压电元件来补偿这些（低频）波动。
调整 SLOW GAIN 和 SLOW INT 不一定会对误差信号频谱产生改善，但经过优化后会降低对声学扰动的敏感度并延长锁的使用寿命。
同样，启用双积分器 (DIP2) 可以确保慢速伺服系统的总增益在这些较低频率下高于快速伺服系统，从而提高稳定性。然而，这可能会导致慢速伺服系统对低频扰动反应过度，因此仅当电流长期漂移导致锁不稳定时才建议使用双积分器。
32
第四章 应用示例ample: 庞德-德雷弗霍尔锁定
A.规格
范围
规格
定时增益带宽 (-3 dB) 传播延迟外部调制带宽 (-3 dB)
> 35 MHz < 40 纳秒
> 35兆赫
输入 A IN、B IN 扫描输入 增益输入 调制输入 锁定输入
SMA，1 M，±2 5 V SMA，1 M，0 至 +2 5 V SMA，1 M，±2 5 V SMA，1 M，±2 5 V 3.5 毫米母头音频连接器，TTL
模拟输入过压tag保护电压高达±10 V。TTL 输入电压低于 1 V 为低，高于 0 V 为高。LOCK IN 输入电压范围为 -2 V 至 0 V，低电平有效，电流消耗为 ±0 µA。
33
34
附录 A. 规格
范围
输出 慢速输出 快速输出 监视器 1、2 触发 电源 A、B
规格
SMA, 50Ω, 0 至 +2 V, 带宽 5 kHz SMA, 20Ω, ±50 V, 带宽 > 2 MHz SMA, 5Ω, 带宽 > 20 MHz SMA, 50MΩ, 20 至 +1 V M0 母头连接器, ±5 V, 8 mA
所有输出均限制为±5 V。50 个输出最大 50 mA（125 mW，+21 dBm）。
机械与动力
IEC输入
110 至 130V（60Hz）或 220 至 260V（50Hz）
保险丝
5x20mm 防浪涌陶瓷 230 V/0.25 A 或 115 V/0.63 A
方面
宽×高×深 = 250 × 79 × 292 毫米
重量
2 公斤
用电量
< 10 瓦
故障排除
B.1 激光频率不扫描
带有外部压电控制信号的 MOGLabs DLC 要求外部信号必须超过 1.25 V。如果您确定外部控制信号超过 1.25 V，请确认以下内容：
· DLC 跨度完全顺时针旋转。· DLC 上的频率为零（使用 LCD 显示屏设置
频率）。· DLC 的 DIP9（外部扫描）处于打开状态。· DLC 的 DIP13 和 DIP14 处于关闭状态。· DLC 上的锁定拨动开关设置为 SCAN。· FSC 的 SLOW OUT 连接到 SWEEP / PZT MOD
DLC 的输入。· FSC 上的 SWEEP 为 INT。· FSC 跨度完全顺时针。· 将 FSC MONITOR 1 连接到示波器，将 MONI-
TOR 1 旋钮至 RAMP 并调整频率偏移，直到amp 以 1.25 V 为中心。
如果上述检查仍未解决您的问题，请断开 FSC 与 DLC 的连接，并确保激光在受 DLC 控制时能够正常扫描。如果仍未成功，请联系 MOGLabs 寻求帮助。
35
36
附录 B. 故障排除
B.2 使用调制输入时，快速输出浮动到较大的音量tage
当使用 FSC 的 MOD IN 功能（启用 DIP 4）时，快速输出通常会浮动至正电压tag电源轨，约4V。不使用时，请确保MOD IN短路。
B.3 较大的正误差信号
在某些应用中，产生的误差信号可能严格为正（或负）且较大。在这种情况下，REF 微调电位器和 ERR OFFSET 可能无法提供足够的直流偏移，以确保所需的锁定点与 0 V 重合。在这种情况下，CH A 和 CH B 都可以使用，并将 INPUT 切换设置为 ，CH B 设置为 PD ，并使用直流电压tag应用于 CH B，以产生使锁点居中所需的偏移量。例如amp例如，如果误差信号在 0 V 和 5 V 之间，而锁定点为 2.5 V，则将误差信号连接到 CH A，并将 2.5 V 施加到 CH B。通过适当的设置，误差信号将在 -2 V 到 +5 V 之间。
B.4 ±0.625 V 快速输出轨
对于大多数 MOGLabs ECDL，voltag快速输出的±0.625 V摆幅（相当于注入激光二极管的±0.625 mA电流）超过了锁定光腔所需的范围。某些应用需要更大的快速输出范围。只需简单更换电阻即可提高此限值。如有需要，请联系 MOGLabs 了解更多信息。
B.5 反馈需要更改标志
如果快速反馈极性发生变化，通常是因为激光器漂移到多模状态（两个外腔模式同时振荡）。调整激光器电流以获得单模工作，而不是反转反馈极性。
B.6 监视器输出错误信号
37
B.6 监视器输出错误信号
在工厂测试期间，每个 MONITOR 旋钮的输出都会经过验证。然而，随着时间的推移，固定旋钮的固定螺钉可能会松动，导致旋钮滑落，从而指示错误的信号。检查方法如下：
· 将 MONITOR 的输出连接到示波器。
· 将 SPAN 旋钮顺时针旋转到底。
· 将显示器调至 RAMP。你现在应该观察amp大约 1 伏的信号；如果没有，则旋钮位置不正确。
· 即使你确实观察到amp信号时，旋钮位置可能仍然错误，请将旋钮顺时针旋转一个位置。
· 现在你应该有一个接近 0 V 的小信号，也许可以看到一个小的 ramp 在示波器上，大约几十毫伏。调节偏置电位器，你应该看到 amp此 r 的 liitudeamp 改变。
· 如果在调整 BIAS 微调电位器时示波器上的信号发生变化，则 MONITOR 旋钮位置正确；如果不正确，则需要调整 MONITOR 旋钮位置。
要校正 MONITOR 旋钮位置，必须首先使用与上述类似的程序识别输出信号，然后使用 1.5 毫米内六角扳手或球头起子松开固定旋钮的两个固定螺钉，即可旋转旋钮位置。
B.7 激光器经历慢速跳模
慢速模式跳跃可能是由激光器和腔体之间的光学元件的光反馈引起的，例如amp光纤耦合器，或来自光腔本身。症状包括频率
38
附录 B. 故障排除
自由运行激光器在慢速时间尺度上的跳变，大约在30秒内，激光频率跳变10到100 MHz。确保激光器具有足够的光隔离，必要时安装另一个隔离器，并阻挡任何未使用的光束路径。
C. PCB布局
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
马航 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
马航 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
参考编号1 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
马航 MH5
C292
C293
C279 C278
U37 C125
马航 MH3
C295
C307 R265
Q1
C309
C303 R267 R268
C305
C301
马航 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
马航 MH8
C347 R305 R306
R315
R321
C345
P10
C344 C348
马航 MH9
C349 R318 C350 R319 R317 R316
C352
P11
C351
C354
U87
马航 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
马航 MH7
R313 R314 R320 R311 R312 R322
39
40
附录 C. PCB 布局
D.115/230 V转换
D.1 保险丝
保险丝为陶瓷防浪涌保险丝，0.25A（230V）或0.63A（115V），5x20mm，例如amp例如 Littlefuse 0215.250MXP 或 0215.630MXP。保险丝座是一个红色的管状体，位于设备背面的 IEC 电源入口和主开关正上方（图 D.1）。
图 D.1：保险丝盒，显示在 230 V 下运行时保险丝的位置。
D.2 120/240 V 转换
控制器可由交流电供电，频率为 50 至 60 Hz、110 至 120 V（日本为 100 V）或 220 至 240 V。要在 115 V 和 230 V 之间转换，应取出保险丝盒，然后重新插入，以确保正确的电压tag通过盖板窗口显示，并安装了正确的保险丝（如上）。
41
42
附录 D. 115/230 V 转换
图 D.2：更换保险丝或音量tage、用螺丝刀打开保险丝盒盖，将螺丝刀插入盖子左侧的小槽中，就在红色卷的左边tage 指标。
取出保险丝盒时，将螺丝刀插入盒左侧的凹槽中；不要尝试使用螺丝刀从保险丝座的侧面取出（见图）。
错误的！
正确的
图 D.3：要取出保险丝盒，请将螺丝刀插入保险丝盒左侧的凹槽中。
改变音量时tage，必须将保险丝和桥接夹从一侧换到另一侧，以便桥接夹始终位于底部，而保险丝始终位于顶部；参见下图。
D.2 120/240 V 转换
43
图 D.4：230 V 桥（左）和保险丝（右）。更换电压时，请交换桥和保险丝。tage，以便保险丝插入时保持在最上面。
图 D.5：115 V 桥（左）和保险丝（右）。
44
附录 D. 115/230 V 转换
参考书目
[1] Alex Abramovici 和 Jake Chapsky。反馈控制系统：科学家和工程师的快速指南。Springer Science & Business Media，2012 年。1
[2] Boris Lurie 和 Paul Enright。经典反馈控制：基于 MATLAB® 和 Simulink®。CRC Press，2011 年。1
[3] Richard W. Fox, Chris W. Oates 和 Leo W. Hollberg. 稳定二极管激光器以适应高精细度腔体。《物理科学实验方法》，40:1，46年。2003
[4] RWP Drever、JL Hall、FV Kowalski、J. Hough、GM Ford、AJ Munley 和 H. Ward。利用光学谐振腔实现激光相位和频率稳定。《Appl. Phys. B》，31:97-105，1983. 1
[5] TW Ha¨nsch 和 B. Couillaud. 通过反射参考腔的偏振光谱实现激光频率稳定. 光学通信, 35(3):441-444, 1980. 1
[6] M. Zhu 和 JL Hall. 激光系统光相位/频率的稳定：应用于带有外部稳定器的商业染料激光器。J. Opt. Soc. Am. B, 10:802, 1993. 1
[7] GC Bjorklund. 调频光谱：一种测量弱吸收和色散的新方法. Opt. Lett., 5:15, 1980. 1
[8] Joshua S Torrance, Ben M Sparkes, Lincoln D Turner, 和 Robert E Scholten. 利用偏振光谱技术实现亚千赫兹激光线宽变窄. Optics express, 24(11):11396 11406, 2016. 1
45
[10] W. Demtr¨oder. 激光光谱学的基本概念和仪器. Springer, Berlin, 2e edition, 1996. 1
[11] LD特纳，KP Weber、CJ Hawthorn和RE Scholten。窄线二极管激光器的频率噪声特性。Opt. Communic.，201:391，2002年。29
46
MOG Laboratories Pty Ltd 49 University St, Carlton VIC 3053, Australia 电话：+61 3 9939 0677 info@moglabs.com
© 2017 2025 本文件中的产品规格和描述如有变更，恕不另行通知。
文件/资源
 |
moglabs PID快速伺服控制器 [pdf] 使用说明书 PID快速伺服控制器，PID，快速伺服控制器，伺服控制器 |