Moku:Lab集成成示波器性能、頻譜分析儀多種方式、波形發(fā)生器、相位表技術創新、數(shù)據(jù)記錄器深入交流研討、鎖相放大器、PID控制器廣泛應用、頻率響應(yīng)分析儀關註度、數(shù)字
濾波器、任意波形發(fā)生器哪些領域、FIR濾波器生成器和激光鎖頻/穩(wěn)頻十二個專業(yè)儀器于一臺設(shè)備敢於挑戰。適?于信號采集、處理分析建立和完善、控制
系統(tǒng)等應(yīng)?提供了遵循。僅需通過軟件操控多儀器間功能切換，硬件便可以快速重新配置并執(zhí)行的儀器功能大型。同時我們在不斷增強當
前儀器功能服務效率，客戶無需增加成本即可獲得更多強大功能及豐富的用戶體驗。
產(chǎn)品特點
節(jié)省工作臺空間重要意義、優(yōu)化實驗環(huán)境
可遠程控制統籌發展，滿?嚴格實驗環(huán)境要求
小巧輕便、隨時隨地戶外工作
Moku:Lab應(yīng)用于激光長時間穩(wěn)頻
Moku:Lab第十二個儀器功能激光鎖頻/穩(wěn)頻構建，具備高性能調(diào)制技術(shù)將激光器的頻率穩(wěn)定到參考腔或原子躍遷創新科技。Moku:Lab激
光鎖頻/穩(wěn)頻單一儀器集成了波形發(fā)生器、示波器共創輝煌、濾波器具有重要意義、PID控制器多儀器功能，包含快速精確掃描和*鎖定診斷等自動
化程序高效，能快速鎖定到誤差信號解調(diào)后的零交叉點應用創新，為激光頻率穩(wěn)定提供了一體化解決方案。
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主要特點
·信號處理框圖
·使用內(nèi)部和外部本機振蕩器解調(diào)信號
·鋸齒波或三角波共振掃描
·使用內(nèi)置示波器觀測在信號處理過程中不同位置的信號
·使用“點擊-鎖定”功能快速鎖定到誤差信號的任一零交叉點機構。
·高達四階低通IIR無限沖激響應(yīng)濾波器解調(diào)信號
·可單獨配置的高帶寬的特性、低帶寬PID控制器用于高頻、低頻反饋
·使用“范圍內(nèi)掃描鎖定“功能觀測與掃描電壓有關(guān)的信號
典型參數(shù)
·本振頻率1 mHz -200 MHz基礎，頻率分辨率3.55 µHz
·掃描波形：正鋸齒波提供堅實支撐，負鋸齒波和三角波
·掃描頻率：1 mHz -1 MHz
·低通濾波器截止頻率：1 kHz - 14 MHz
·提供濾波器類型： Butterworth, Chebyshev, Inverse Chebyshev, Elliptic, Gaussian, Bessel, Legendre
·AC/DC輸入耦合
·50Ω/1MΩ輸入阻抗
下面應(yīng)用說明介紹了如何通過Moku激光鎖頻/穩(wěn)頻儀器實現(xiàn)激光器頻率*鎖定。激光鎖定系統(tǒng)廣泛用于控制并將激光器的頻
率與光學(xué)頻率參考匹配（這通常是光學(xué)參考腔或原子躍遷）高產。這種系統(tǒng)對于高分辨率干涉測量信息化技術、光譜系統(tǒng)發揮作用，以及時間和頻率標
準至關(guān)重要。
通過強制激光器和參考頻率相等來鎖定激光器一般兩種情況：
（1）鎖定系統(tǒng)控制激光器頻率且使其等于參考頻率逐步顯現，這被稱為頻率穩(wěn)定;
（2）鎖定系統(tǒng)迫使參考頻率跟隨激光頻率銘記囑托，這被稱為頻率跟蹤。無論是用于頻率穩(wěn)定還是頻率跟蹤自動化裝置，Liquid Instruments的Mo
ku都可以實現(xiàn)高性能示範，高增益的激光鎖定系統(tǒng)。Moku提供*的設(shè)置有很大提升空間、采集和診斷功能運行好，使設(shè)置和表征激光鎖定系統(tǒng)變得更加
容易和快捷。
激光鎖定和PDH技術(shù)的基礎(chǔ)知識
任何激光鎖定技術(shù)的核心都是測量并提供激光與頻率參考之間差異或誤差的測量的有效手段。通常稱為“誤差信號”統籌推進，該信號的質(zhì)量終決
定了整個鎖定系統(tǒng)的精度和準確性￡P鍵技術？梢哉f了解情況，獲得誤差信號的確方法之一是Pound-drever-Hall（PDH）技術(shù)。已經(jīng)證明技術研究，
在反饋系統(tǒng)中使用PDH誤差信號可以非常精確地測量激光器或腔體的變化重要的，從而將其用于吸收光譜和引力波檢測等無數(shù)應(yīng)用中。
PDH誤差信號技術(shù)有幾個關(guān)鍵優(yōu)勢姿勢，例如：
1.該技術(shù)可以精確地測量并提供了激光和共振腔之間的相位和頻率差異
2.該傳感技術(shù)提供零交叉誤差信號相互融合，當誤差信號為零時代表其零頻率差為零。
3.假設(shè)所有信號處理都是以數(shù)字方式完成的交流研討，它避免了模擬電子和解調(diào)電路中產(chǎn)生的低頻噪聲更加完善。
這些優(yōu)點難免需要付出一些代價。為了獲得頻率/相位的這種精確測量建設應用，PDH技術(shù)應(yīng)用射頻調(diào)制和解調(diào)技術(shù)支撐作用。這大大增加了信
號處理系統(tǒng)的復(fù)雜性，也使光學(xué)系統(tǒng)變得復(fù)雜動力。但是同時，一旦理解，與PDH系統(tǒng)的優(yōu)點相比效高性，這些復(fù)雜性是微不足道的模式。
使用Moku：激光鎖頻/穩(wěn)頻儀器實現(xiàn)激光鎖定
Moku：激光鎖頻/穩(wěn)頻大大簡化了通常操作和使用PDH鎖定系統(tǒng)的復(fù)雜程度。圖1示出了PDH激光鎖定系統(tǒng)的示例提升。該裝置使
用固態(tài)Nd：YAG NPRO激光器高品質，其已經(jīng)與一個中等精細度光學(xué)腔準直并模式匹配。隨后使用Moku：激光鎖頻/穩(wěn)頻產(chǎn)生將激
光鎖定到腔的諧振頻率所需的所有信號支撐能力。
圖1.PDH激光鎖定系統(tǒng)的示例
鎖定激光器包括：
1.設(shè)置系統(tǒng)（包括準直）資源優勢。
2.調(diào)制激光
3.尋找共振點
4.獲得誤差信號
5.打開反饋
6.優(yōu)化鎖定
系統(tǒng)設(shè)置
為了使系統(tǒng)地工作有效保障，需要確保激光器的出射光與腔的光軸良好準直，并且激光器的模式與諧振器的空間模式很好地匹配長效機製。
重要的是要注意，未準直或模式不匹配會導(dǎo)致鎖定性能降低數字技術，或者在極端情況下奮戰不懈，系統(tǒng)根本不工作。后措施，使用兩個光電探
測器監(jiān)測系統(tǒng)大大縮短；一個光電探測器接收從腔體反射回來的光，另一個接收穿過腔體的光緊密相關。
連接Moku：Lab輸出端
為了應(yīng)用PDH成功鎖腔更默契了，需要生成幾個信號。
1.調(diào)制信號：發(fā)送到EOM以產(chǎn)生相位調(diào)制邊帶培訓。
2.主要反饋信號：在這種情況下反饋到激光器的PZT頻率控制器不合理波動。為了驅(qū)動激光器的PZT，需要使用高壓放大器（HV amp）重要工具。
3.次反饋信號（可選）：可通過溫度來調(diào)節(jié)激光頻率積極拓展新的領域，溫度反饋的動態(tài)調(diào)控范圍較廣，但速度較慢非常激烈。在這種情況下競爭力所在，調(diào)制信
號和次反饋信號在Moku：Lab的輸出2上生成，并使用Bias-Tee分離領域。
連接Moku：Lab輸入
光電探測器接收到的反射信號通常包含了產(chǎn)生反饋信號所需的所有信息溝通機製，將其與輸入1連接并作為主要的信號輸入通道。第二
輸入通道可以用來監(jiān)控任何輔助信號註入新的動力。
1.輸入1用作大多數(shù)信號處理的主要通道領先水平。在該系統(tǒng)中，將光電探測器AC輸出連接到Moku：Laser Lock Box的輸入1去完善。
2.將透射光信號的直流分量連接到輸入2橋梁作用，盡管不是必需的核心技術體系，但其有助于識別和優(yōu)化鎖定系統(tǒng)中的特征共同。
調(diào)制激光
在這種情況下的相位調(diào)制是通過向EOM施加正弦電壓信號來實現(xiàn)的作用。調(diào)制信號可以輔助振蕩器功能來產(chǎn)生多元化服務體系。對于該系統(tǒng)建強保護，我
們將使用10 MHz調(diào)制部署安排。
1.將輔助振蕩器設(shè)置為10 MHz問題。
2.設(shè)置輔助振蕩器的幅度日漸深入。務(wù)必選擇EOM規(guī)格范圍內(nèi)的電壓增持能力。在這種情況下共同努力，我們將幅度設(shè)置為100mV行業內卷。
3.選擇Aux Oscillator輸出。在此示例中逐漸完善，將Aux示波器設(shè)置為輸出2參與能力。
4.打開輸出。
掃描激光頻率并找到共振頻率
掃描激光頻率有助于表征和優(yōu)化鎖定信號是目前主流。
Moku：Laser Lock Box附帶掃描功能充分發揮。在此示例中，我們將對掃描發(fā)生器進行設(shè)置充分發揮，使其輸出一個信號并通過輸出1傳遞給
PZT傳動裝置選擇適用。步驟如下：
1.將“掃描”設(shè)置為三角波
2.將幅度設(shè)置為500 mV
3.選擇掃描信號的輸出端，在此示例中為輸出1
4.打開輸出
圖2：輔助振蕩器用于驅(qū)動EOM并創(chuàng)建相位調(diào)制邊帶
使系統(tǒng)共振信號居中
為了使激光鎖定更順利設計，我們通硺I務指導？梢栽趻呙柚袑⒐舱裥盘栒{(diào)整到掃描信號的*，后續(xù)可以通過調(diào)整溫度控制器的偏移
量來實現(xiàn)就此掀開。調(diào)整溫度偏移積極性，直到掃描中心共振頻率出現(xiàn)在掃描信號的零值附近。
獲取并優(yōu)化誤差信號
為了獲得誤差信號取得明顯成效，從光電探測器接收的RF信號需要用本地振蕩器解調(diào)約定管轄。選擇本地振蕩器的正確相位對于優(yōu)化誤差信號至
關(guān)重要。如下：在觀察誤差信號的同時調(diào)整本地振蕩器的相位
圖3：通道A和B分別顯示腔的透射響應(yīng)和經(jīng)過恢復(fù)的誤差信號
手動鎖定激光
1.調(diào)整共振信號至掃描的*.
2.設(shè)置高頻PID控制器創新的技術。（此處可以僅先設(shè)置積分器頻率在~10 Hz發揮，因為后續(xù)可以對響應(yīng)進一步優(yōu)化）
3.打開PID控制器
4.緩慢降低掃描幅度，直到激光功率達到大值快速增長。
5.關(guān)閉掃描
使用Tap來鎖定
1.調(diào)整共振信號至掃描的*開放以來。
2.設(shè)置高頻PID控制器。（此處可以僅先設(shè)置積分器頻率在~10 Hz高質量，因為后續(xù)可以對響應(yīng)進一步優(yōu)化）
3.選擇Tap為鎖定模式
4.選擇需要鎖定共振點
注意：確保反饋的方向正確
調(diào)整和優(yōu)化鎖定
一旦系統(tǒng)鎖定提供了有力支撐，我們可以根據(jù)需要優(yōu)化鎖定。這通常意味著調(diào)整PID控制器的增益前景。要執(zhí)行此操作進一步意見，請打開PID控制器菜單：
1.稍微增加比例增益，直到系統(tǒng)開始振蕩
2.稍微降低比例增益共享應用，直到系統(tǒng)停止振蕩
3.對積分器和微分器重復(fù)此操作（如有必要）
圖4：當激光器鎖定時生產能力，透射光的功率（通道A）將處于其恒定的大值。誤差信號（通道B）也將
保持為零
除了激光鎖頻/穩(wěn)頻示範推廣，Moku:Lab還集成了示波器堅持好、頻譜分析儀、波形發(fā)生器、相位表特性、數(shù)據(jù)記錄器傳承、鎖相放大器、PID控制
器建言直達、波特分析儀多種、數(shù)字濾波器、任意波形發(fā)生器充分發揮、FIR濾波器生成器十二個專業(yè)儀器日漸深入。
應(yīng)用案列
? 太赫茲時域光譜、時域熱反射測量（TDTR)
? 氣體諧波測量實驗
? 激光器穩(wěn)頻/鎖頻實驗
? 原子物理實驗
? 飛秒脈沖受激拉曼損耗顯微成像
? 微弱信號測量
? 光聲粘彈性成像測量
? 光聲光譜測量
? 光電實驗信號的分析和測量
? 電子工程類實驗
? 邁克爾遜干涉實驗
? RC同時、RL電路實驗
? 對有用信號與噪聲信號分離的數(shù)字濾波器實驗
? 光速的測量
? 系統(tǒng)輸出信號的相位差測量以及幅值、頻率的同時測量
