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光柵的反饋進(jìn)行頻率選擇、激光穩(wěn)頻和縮小線寬郑口。衍射光柵型外腔半導(dǎo)體激光器激射波長(zhǎng)同時(shí)滿足激光器相位條件公式和光柵方程:λ=2L/qλ=2dsinθ其中鸳碧,λ為激射波長(zhǎng),L為外腔激光器腔長(zhǎng)犬性,q為模式數(shù)杆兵,d為光柵常數(shù),θ為入射角(與一級(jí)衍射角相等)仔夺。方程中也表現(xiàn)出改變腔長(zhǎng)和一級(jí)衍射角可以進(jìn)行選模琐脏,實(shí)現(xiàn)激光調(diào)諧。Littman-Metcal結(jié)構(gòu)則是在Littrow的基礎(chǔ)上增加了反射鏡,通過旋轉(zhuǎn)反射鏡即可實(shí)現(xiàn)激光器的可調(diào)諧日裙。一級(jí)衍射光經(jīng)反射鏡反射發(fā)生第二次衍射吹艇,然后反饋進(jìn)入內(nèi)腔,形成諧振昂拂。經(jīng)過模式競(jìng)爭(zhēng)受神,一級(jí)衍射光模式得到放大,其他振蕩模式得到抑制格侯,激光器實(shí)現(xiàn)單模輸出鼻听。圖3 兩種典型衍射光柵型外腔半導(dǎo)體激光 ...
器的輸出以進(jìn)行頻率掃描(輔助通道)。步驟 4 和 5:在主通道與輔助通道設(shè)置兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)联四。主要輸出通道的監(jiān)測(cè)點(diǎn)隨后用于采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)撑碴。步驟 6: 設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的時(shí)基。步驟 7: 設(shè)置主要通道的增益朝墩。步驟 8: 設(shè)置R-Theta 轉(zhuǎn)化范圍醉拓。關(guān)于R-Theta 轉(zhuǎn)化的更詳細(xì)介紹請(qǐng)參見Moku:Lab鎖相放大器用戶手冊(cè)。步驟 9: 配置混頻器之后的低通濾波器收苏。圖 4: 用于設(shè)置鎖相放大器參數(shù)的面板編寫for循環(huán)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率掃描接下來亿卤,我們使用一個(gè)for循環(huán)來實(shí)現(xiàn)頻率的自動(dòng)掃描與數(shù)據(jù)采集。我們將使用3個(gè)變量來控制這個(gè)循環(huán):number of steps, frequency step, 以及 ...
的時(shí)間序列進(jìn)行頻域分析鹿霸,所得到的波幅密度頻譜在圖7中展示排吴。整體頻率的穩(wěn)定性提高Z高可達(dá)到四個(gè)數(shù)量級(jí)。相對(duì)頻率可以在0.1 Hz及以上的區(qū)間內(nèi)懦鼠,可以達(dá)到1 Hz/√Hz的水平傍念。圖7: 鎖頻前后拍頻波幅密度頻譜結(jié)論混頻激光鎖相是一種有效控制主從激光相對(duì)頻率差的方法「鹈疲基于鎖相環(huán)的相位表提供了更好的檢測(cè)范圍和更好的線性響應(yīng)憋槐。Moku:Pro基于鎖相環(huán)的相位表Z多可提供四通道的相位檢測(cè)器。通過實(shí)驗(yàn)淑趾,我們測(cè)的Moku:Pro將兩臺(tái)激光的頻率以82 MHz的頻率混頻鎖相阳仔,得到了好于1 Hz/√Hz的穩(wěn)定性。參考文獻(xiàn)[1] Schünemann, U., H. Engler, R. Grimm, M. Wei ...
的時(shí)間序列進(jìn)行頻域分析扣泊,所得到的波幅密度頻譜在圖7中展示近范。整體頻率的穩(wěn)定性最高可提高四個(gè)數(shù)量級(jí)。相對(duì)頻率可以在0.1Hz及以上的區(qū)間內(nèi)延蟹,可以達(dá)到1Hz/√Hz的水平评矩。圖7: 鎖頻前后拍頻波幅密度頻譜結(jié)論混頻激光鎖相是一種有效控制主從激光相對(duì)頻率差的方法≮迤基于鎖相環(huán)的相位表提供了更好的檢測(cè)范圍和更好的線性響應(yīng)斥杜。Moku:Pro基于鎖相環(huán)的相位表最多可提供四通道的相位檢測(cè)器虱颗。通過實(shí)驗(yàn),我們測(cè)的Moku:Pro將兩臺(tái)激光的頻率以82 MHz的頻率混頻鎖相蔗喂,得到了好于1 Hz/√Hz的穩(wěn)定性忘渔。相關(guān)文獻(xiàn):[1] Schünemann, U., H. Engler, R. Grimm, M. Weidem ...
響應(yīng)器件缰儿,進(jìn)行頻率補(bǔ)償畦粮,最終實(shí)現(xiàn)將普通激光鎖定在超穩(wěn)光學(xué)腔上。關(guān)于PDH技術(shù)的理論細(xì)節(jié)可以在一些綜述論文和學(xué)位論文中找到乖阵。為了實(shí)現(xiàn)PDH鎖定宣赔,需要一些專用的和定制的電子儀器,包括信號(hào)發(fā)生器瞪浸,混頻器和低通濾波器儒将。Moku:Lab的激光鎖盒集成了大部分的PDH電子儀器,在提供高精度的激光穩(wěn)頻功能上是具有獨(dú)一的默终,緊湊的椅棺,易于使用的儀器犁罩。圖1:PDH穩(wěn)頻系統(tǒng)原理圖二. 實(shí)驗(yàn)裝置Moku:Lab的激光鎖盒集成了波形發(fā)生器齐蔽、混頻器、低通濾波器和用于PDH鎖定的雙級(jí)聯(lián)PID控制器床估。通過調(diào)節(jié)激光腔的長(zhǎng)度含滴,可以監(jiān)測(cè)反射光的振幅,并在屏幕上實(shí)時(shí)顯示PDH信號(hào)丐巫。用戶只需輕輕一敲就可以將激光鎖定在任何過零點(diǎn)谈况。圖2: ...
鎖定和自由運(yùn)行頻率(a)和相位(b)递胧”希可以清楚地看到,兩個(gè)激光器之間的相位和頻率波動(dòng)都明顯減小缎脾。圖6:混頻信號(hào)在被鎖與不被鎖的情況下的頻率a和相位b圖示以頻率的幅值譜密度為例祝闻,測(cè)得穩(wěn)定性提高了4個(gè)數(shù)量級(jí)以上,從1 Hz/√Hz的相對(duì)頻率穩(wěn)定性降低到0.1 Hz遗菠。圖7:鎖相前后偏移混頻信號(hào)的振幅譜密度圖四. 總結(jié)激光偏移鎖定保持了主激光器和從激光器之間的頻率差联喘。在這樣的系統(tǒng)中,相位誤差信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍通常超過2π辙纬,此時(shí)混頻器型的相位檢測(cè)器可能無法連續(xù)跟蹤信號(hào)豁遭。Moku:Pro的相位表實(shí)現(xiàn)了四個(gè)獨(dú)立的鎖相環(huán)相位檢測(cè)器,并且有自動(dòng)相位展開功能贺拣。在兩個(gè)激光器之間蓖谢,以82 MHz的偏移量實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定鎖頻捂蕴,在 ...
N-8,其運(yùn)行頻率為0.25GHz,有效速度相當(dāng)于0.5petaflops(每秒10^15次浮點(diǎn)運(yùn)算)蜈抓。當(dāng)使用HORN-8集群系統(tǒng)計(jì)算由7877個(gè)點(diǎn)組成的三維圖像時(shí)启绰,可以視頻速率(10fps)更新一億個(gè)像素的全息圖。(1)它將8塊大規(guī)模(large scale)FPGA芯片組裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCI-Express板上,7塊FPGA芯片(Xilinx Virtex5-XC5VLX 110)用來計(jì)算沟使,一塊FPGA芯片(Xilinx Virtex5-XC5VLX30T)用來通訊委可;(2)由于2018年時(shí)沒有可容納4個(gè)以上大型FPGA的商用電路板,因此開發(fā)了一塊定制板腊嗡,以支持大規(guī)模并行和分布式處理着倾;(3) ...
生成頻率(進(jìn)行頻率合成)⊙嗌伲基本的PLL是相位檢測(cè)器卡者,后跟低通濾波器和壓控振蕩器。VCO 提供與其輸入電壓成比例的頻率輸出客们。圖2:鎖相環(huán)框圖鑒相器接受兩個(gè)輸入:外部時(shí)鐘和基準(zhǔn)振蕩器或本機(jī)振蕩器崇决。鑒相器(PD)輸出是一種電壓,取決于輸入時(shí)鐘的相位差底挫,用于驅(qū)動(dòng)VCO恒傻。PD有不同的實(shí)現(xiàn)。例如建邓,可以使用混頻器(或解調(diào)器)盈厘。這樣做的缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生頻率雜散或諧波,因此需要在低通濾波器這里設(shè)置限制參數(shù)官边,這樣就會(huì)減少鎖定時(shí)間或捕獲范圍沸手。另一種PD實(shí)現(xiàn)方式是數(shù)字實(shí)現(xiàn)的鑒相器。Moku:Pro的相位計(jì)是高精度(6μrad/√Hz)數(shù)字相位檢測(cè)器的一個(gè)例子注簿。三.Moku:Pro 鎖相環(huán)的實(shí)現(xiàn)3.1 相位檢測(cè)器(PD)功 ...
在梁的端部進(jìn)行頻響函數(shù)驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量诡渴,可以做得到捐晶;但是如果需要在中間位置測(cè)量,真正的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)測(cè)量就不可能了玩徊。(供參考租悄,這個(gè)鋁梁長(zhǎng)約60英寸,截面1英寸×2英寸恩袱,壁厚3/16英寸泣棋。)圖1 – 梁測(cè)量的示意圖現(xiàn)在,在4000Hz范圍內(nèi)進(jìn)行錘擊測(cè)量畔塔,為了更清楚地觀察頻響函數(shù)的差異潭辈,同時(shí)在1000Hz范圍內(nèi)進(jìn)行放大鸯屿。圖2所示,為了比較把敢,頻響函數(shù)的虛部以及兩條曲線(紅色為真正的驅(qū)動(dòng)點(diǎn)頻響函數(shù)寄摆,藍(lán)色為近似頻響)重疊在一起。函數(shù)的虛部基本上沒有差別修赞。記住婶恼,對(duì)一個(gè)模態(tài)分的比較開的比例阻尼系統(tǒng),當(dāng)實(shí)部為零時(shí)柏副,頻響的虛部將是峰勾邦。圖2似乎表明基本上沒有什么差別,會(huì)讓你以為這個(gè)測(cè)量結(jié)果沒有錯(cuò)誤割择。圖2 – 頻響虛部但是眷篇,如果 ...
是有目的地進(jìn)行頻率調(diào)制的)。另外荔泳,用于捕捉10MHz參考的PLL可能會(huì)給系統(tǒng)帶來額外的噪聲蕉饼。除非需要通過模擬通道輸出實(shí)時(shí)差異,否則不推薦使用這種方法玛歌。測(cè)量接近本地噪聲的信號(hào)相位表要求輸入信號(hào)和本地振蕩器之間有穩(wěn)定的鎖定昧港。Moku相位表有幾個(gè)內(nèi)置的安全機(jī)制來防止意外的變化對(duì)測(cè)試造成影響。例如沾鳄,當(dāng)鎖定丟失時(shí)慨飘,"飛輪"選項(xiàng)會(huì)自動(dòng)將環(huán)路保持在最后的已知狀態(tài)确憨。另一方面译荞,鎖相放大器的輸出在任何時(shí)候都是確定的。為了演示這一效果休弃,一個(gè)正弦相位調(diào)制的信號(hào)被同時(shí)輸入到鎖相放大器和相位表上吞歼。然后,輸入信號(hào)被切斷約兩秒鐘塔猾,再打開篙骡。兩個(gè)相位檢測(cè)器的輸出通過示波器進(jìn)行記錄。從圖7中可以看出丈甸,重新連接信 ...
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