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Thorlabs緊湊型數(shù)字伺服控制器

特性

• 高速PID控制，帶寬高達100 kHz

• 能夠?qū)崿F(xiàn)激光穩(wěn)頻的激光鎖定盒

• 寬130 mm的緊湊外殼，由USB Type-C接口供電

• 可通過觸摸屏訪問全部功能(更多信息，請查看觸摸屏標(biāo)簽)

• 三種模式：

• 伺服鎖定 - 鎖定至*定的輸入電壓

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

• 斜坡 - 在定義范圍內(nèi)線性掃描輸出電壓

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

• 伺服鎖定模式：以時域或頻域顯示輸入電壓

• 峰值鎖定模式：以時域或頻域顯示解調(diào)輸入電壓

• 斜坡模式：像示波器一樣顯示輸入電壓與斜坡輸出電壓的關(guān)系

• 可用于*全控制數(shù)字伺服控制器

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

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

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

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

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

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

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

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

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

接地
請注意，必須小心避免接地回路，因為接地回路會導(dǎo)致低頻測量輸出出現(xiàn)無規(guī)則表現(xiàn)。為避免潛在的接地回路，USB Type-C電源端口連接到設(shè)備接地層，而USB Type Mini-B數(shù)據(jù)端口浮動，以隔離控制器與計算機接地。此外，將DSC1控制器集成到實驗時，有關(guān)降低接地回路風(fēng)險的*佳方法請見手冊。

Thorlabs緊湊型數(shù)字伺服控制器

應(yīng)用：

• 單頻激光或腔鎖定

• 干涉儀穩(wěn)定

• 傅里葉變換光譜

• 飽和吸收光譜

• 二向色性原子蒸氣激光鎖定(DAVLL)

• 主動光束指向穩(wěn)定

• 激光功率穩(wěn)定

• 激光重復(fù)率鎖定

• 外腔式二極管激光器(ECDL)

• 光纖相位或路徑長度穩(wěn)定

• 增強型腔鎖定，用于CW SHG腔

• 通過AOM實現(xiàn)強度穩(wěn)定(噪聲消除)

• 運動控制

型號：

DSC1緊湊型數(shù)字伺服控制器的尺寸