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實(shí)驗名稱(chēng)：雙路脈沖相干合成系統及主動(dòng)相位控制系統 測試設備：電壓放大器、光電探測器、低通濾波器、PZT等。 圖1：主動(dòng)相位控制系統結構示意圖 實(shí)驗過(guò)程：系統中HC探測器由波片，PBS和兩個(gè)光電探測器組成，光電探測器在PBS的s偏振端和p偏振端進(jìn)行探測，測得的強度信號通過(guò)差分放大器提取包含光程差相位信息的誤差信號，該誤差信號經(jīng)低通濾波器濾波后通過(guò)PI2D相位控制電路進(jìn)行反饋控制，反饋信號經(jīng)電壓放大器放大后對PZT進(jìn)行驅動(dòng)控制。主動(dòng)相位控制系統的結構簡(jiǎn)圖如圖1所示。系統中采用的PZT控制精度為0.28μm/V，可承受的最高電壓為150V，最大伸長(cháng)量為42μm。通過(guò)調節相位控制電路的偏置電壓，可以對兩路脈沖之間的相位差進(jìn)行微調。當外界環(huán)境變化或噪聲擾動(dòng)對光程差噪聲影響時(shí)，HC偏振探測器檢測得到的相位差發(fā)生改變，反饋信號通過(guò)改變PZT的驅動(dòng)電壓對光程差進(jìn)行相位補償。 圖2：光程差為0位置處鎖定前后探測器測得的功率起伏 實(shí)驗中首先在光程差接近0處對合成前后合成光的功率變化進(jìn)行測量，通過(guò)微調控制電路偏置電壓，使系統的合成效率最高，此時(shí)認為此時(shí)光程差為零，此時(shí)的鎖相效果如圖2所示。對相位鎖定系統性能進(jìn)行驗證使，放大器輸出功率較低，此時(shí)不需要對開(kāi)啟水冷對系統進(jìn)行水冷散熱，外界環(huán)境擾動(dòng)對系統的影響較小。實(shí)驗結果： 圖3：鎖定狀態(tài)下，光程差與系統合成效率之間的關(guān)系 通過(guò)調節電動(dòng)延時(shí)線(xiàn)的位置產(chǎn)生一定的光程差以驗證鎖相系統的性能，圖3描述了不同光程差下系統合成效率的變化。當光程差在10μm范圍內時(shí)，系統合成效率基本保持在90%以上；當光程差增大至25μm時(shí)，系統合成效率下降至80%，由于此時(shí)系統輸出功率較低，合成效率的降低主要來(lái)自于光程失配，同時(shí)由于電動(dòng)光纖延時(shí)線(xiàn)運動(dòng)過(guò)程中會(huì )對系統耦合產(chǎn)生一定的影響，從而影響輸出光斑質(zhì)量，因此空間光場(chǎng)位置失配也會(huì )導致部分合成效率的損耗；當光程差大于60μm時(shí)，系統合成效率下降至60%，此時(shí)光程差失配是導致合成效率下降的主要因素，空間光場(chǎng)失配對系統合成效率的影響較��；當光程差大于80μm時(shí)，此時(shí)促動(dòng)器已無(wú)法將兩路放大器之間的光程差補償至相干長(cháng)度范圍內，主動(dòng)相位控制系統無(wú)法對光程差進(jìn)行補償，系統難以實(shí)現合成光同相輸出，此時(shí)，光程差已超出相位控制系統的控制范圍。因此，主動(dòng)相位控制系統的控制范圍約±20μm，在此范圍內，相位控制系統可以將合成效率提升至最優(yōu)值，超過(guò)此范圍，仍能實(shí)現一定程度的相位控制，但合成效率會(huì )有所下降，不能實(shí)現完全的相位補償。在該相位控制系統的基礎上對電動(dòng)延時(shí)線(xiàn)進(jìn)行補償控制，則可以實(shí)現更寬補償范圍的相位鎖定。 電壓放大器推薦：ATA-2088 圖：ATA-2088高壓放大器指標參數 本資料由Aigtek安泰電子整理發(fā)布，更多案例及產(chǎn)品詳情請持續關(guān)注我們。西安安泰電子Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線(xiàn)，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。電壓放大器https://www.aigtek.com/products/bk-dyfdq.html |
