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ECDL用 統合型レーザーコントローラー（ILC／サーボ内蔵SILC）

AOSense

外部共振器型ダイオードレーザー（ECDL）用の小型オールインワンコントローラー。超低ノイズの電流ドライブとピエゾ（PZT）ドライブ、PWM方式のTEC温度制御を一体化。コントローラー単体での導入も可能で、他社製ECDLにも使用できます。サーボ内蔵のSILCは高速PI2D電流サーボとPDH変調/復調用DDSを搭載し、原子基準や共振器への自動ロック捕捉に対応します。

AOSenseのレーザーコントローラーは、レーザー用の超低ノイズな電流ドライブとピエゾドライブ、および高効率なPWM方式のTEC制御を、コンパクトな一体型パッケージに収めています。電源は+5 V単一入力です。操作は、AOSense提供のグラフィカルユーザーインターフェース（GUI）、またはLVDSインターフェースを介したシリアルコマンドでの直接通信で行えます。電流とPZT用の高速変調ポートに加え、PZTモニターチャンネルも備えています。

コントローラーに搭載したマイクロコントローラーが、必要な設定をすべて保存し、関連信号を監視します。各レーザーヘッドにもメモリチップを内蔵しており、安全動作範囲、最適設定、シリアル番号などの情報をヘッドごとに保持できます。これにより、どのAOSenseレーザーヘッドも、どのILCコントローラーとも組み合わせて動作させられます。また、各コントローラーにUSBポートがあれば、1つのGUI上で複数のレーザーを制御・監視できます。

AOSense製ECDLとの組合せはもちろん、コントローラー単体でもご導入いただけます。お手持ちの他社製ECDLにも使用可能ですので、接続条件についてはお気軽にお問い合わせください。

AOSense製ECDL：超小型 狭線幅 外部共振器型ダイオードレーザー（ECDL）

主な特長

  • ECDL用の小型オールインワンコントローラー＆ロックソリューション
  • コントローラー単体で使用可能、他社製ECDLにも対応
  • リードラグ付き高速PI2D電流サーボ（>2 MHz）、補助PI PZTサーボ
  • PDH変調/復調用のDDSを内蔵（0.5～20 MHz）
  • ゲイン、伝達関数、アクチュエーター、出力範囲をソフトウェアで選択可能
  • DCサーボ構成向けのミキサーバイパスをソフトウェアで選択可能
  • 原子基準や共振器に対する自動ランプ／ロック捕捉

※サーボ機能はSILC（AOS-SILC-P-200）に搭載されています。

モデル

ILC　統合型レーザーコントローラー

  • LD電流源：超低ノイズ（60 pA/√Hz～）、変調ポート帯域幅 DC-10 MHz
  • PZT制御：範囲120 V、電圧ノイズ <500 nV/√Hz、PZT/電流フィードフォワード
  • 温度制御：TEC、温度分解能1 mK
  • 赤色/IR用（AOS-ILC-P-XXX）と青色用（AOS-ILC-P-XXX-B）

SILC　サーボ内蔵 統合型レーザーコントローラー

  • 内蔵ミキサーによるPDHロック構成（ACループ）、ミキサーバイパスでPLLなど他のロック方式にも対応（DCループ）
  • ループ帯域幅10 MHz、遅延 約20 ns
  • ループタイプ：PI2D、PI2D+PZT、PZT+P、PI2D+TEC、カスタムパラメーター
  • 自動ロック（再ロック付き）、ロック捕捉後にPZTゲインを段階的に増加するデュアルアクチュエーターロック

ILC仕様

モデルAOS-ILC-P-XXXAOS-ILC-P-XXX-B
レーザータイプコンプライアンス電圧4 V（赤色/IR）7.5 V（青色）
電流極性-P：正極性（カソード接地）
-N：お問い合わせください
LD電流源範囲-100：100 mA
-200：200 mA
-500：500 mA		-100：100 mA
-200：200 mA
-500：500 mA
分解能-100：10 µA
-200：10 µA		-100：10 µA
-200：10 µA
電流ノイズ60 pA/√Hz
100 pA/√Hz		110 pA/√Hz
200 pA/√Hz
変調ポート係数1 mA/V1 mA/V
変調ポート入力範囲±3.8 V（ツェナーダイオードで制限）
変調ポート帯域幅、遅延DC-10 MHz、遅延 約12 ns
RF変調帯域幅、遅延約80 kHz – 40 MHz（ケーブルに依存）
PZT制御範囲120 V
分解能10 mV
電圧ノイズ<500 nV/√Hz
変調ポート係数VPZT = -12.5 VMOD
変調ポート入力範囲±3.8 V（ツェナーダイオードで制限）
変調ポート帯域幅DC-1 kHz
モニターポート係数-1/11 VPZT
PZT/電流フィードフォワードあり（ゲイン・符号可変）
温度制御TEC範囲MCUにより10 °Cと45 °Cでインターロック。
環境の露点以上の温度で稼働してください。
TEC電流範囲800 mA（ACアダプター使用時）、1.2 A（外部電源使用時）
温度分解能1 mK
デジタル制御ユーザーインターフェースWindows GUIまたは仮想シリアルポート
制御コネクターUSB
メモリー（S/N、安全制限値、動作設定）NVRAM（コントローラー内）
電源・サイズ電源+5 V DC
消費電力6 W（代表値）、10 W（起動時）
寸法（L×W×H）13.72 × 7.37 × 2.97 cm

SILCサーボ仕様

モデルAOS-SILC-P-200
入力構成ACループ内蔵ミキサーによるPDHロック構成
DCループミキサーバイパス（PLLなど他のロック方式に対応）
プライマリループループ入力ミキサーまたは増幅PD
ループ出力LD電流範囲制御、PZTループ入力
伝達関数PI2D
ループゲイン制御G = 0.7～150
積分器高速I2・低速PIのコーナー制御（ゲインクランプ付き）
PIコーナー0.5-100 kHz
高速I2コーナー0.01-6 MHz
積分器ゲインクランプ1, 50, inf.
微分器PDコーナー制御（ゲインクランプ付き）
微分器コーナー0.2-10 MHz
微分器ゲインクランプ1-10
ループ帯域幅・遅延10 MHz、遅延 約20 ns
ループ出力範囲／出力範囲・ゲイン制御±4 V／粗調・微調 0.037-1
PZTループループ入力プライマリループ出力
ループ出力PZT範囲制御
伝達関数PI
ループゲイン制御G = 0.001-1
PIコーナー0.03-20 kHz
ゲインクランプ1, 62.5, inf.
ループ出力最大範囲±4 V
出力範囲/ゲイン制御粗調 0.1-1
符号制御あり
ループタイプPI2DプライマリループでLD電流を制御、PZTループはリセット保持
PI2D+PZT電流＋PZTのデュアルアクチュエーターループ。大きなDCゲインと範囲が必要な高速ロックに有効
PZT+Pプライマリループで比例ゲインを使用。LD電流へのPフィードバックの有無を問わず、シンプルなPZTロックに有効
PI2D+TECDC安定性のための低速温度サーボを併用したPI2Dロック
カスタムパラメーター開発モード
ロックモードスキャンレーザー掃引
オフアイドル（掃引なし、積分器はリセット保持）
ロックロック開始
ロック捕捉自動ロックロックモード時に自動スキャン・ロックを開始
自動ロック（再ロック付き）ロックが外れた場合に再ロックを試行
手動ロックユーザー操作によるロック開始
レーザースキャンアクチュエーターLD電流またはPZT
振幅10-100%
符号反転あり
出力モニター誤差信号（プライマリゲイン段後）100 Ω、帯域幅 0.01-20 MHzで調整可能
フォトダイオードモニター100 Ω、帯域幅 0.01-20 MHzで調整可能
スコープ出力選択ランプトリガー、出力モニター、ロック捕捉設定
DDSシンセサイザー周波数0.2-30 MHz
ループノッチフィルター20, 40 MHz
EOMへのRF出力（最小/最大）-30 dBm/+15 dBm
ミキサーへの参照信号（最小/最大）-30 dBm/+7 dBm
参照位相0-360°
補助出力（最小/最大）-30 dBm/+7 dBm
ロック自動化ロック捕捉方式ユーザー設定しきい値とピークカウント
デュアルアクチュエーターロックロック捕捉後にPZTゲインを段階的に増加
ロックモニター積分器、PD信号しきい値、割り込み
電源・サイズ電源（最小/最大）+5.1/5.6 V DC
消費電力7.5 W（代表値）、12.5 W（起動時）
寸法（L×W×H）13.72 × 7.37 × 2.97 cm

AOSense 統合型レーザーコントローラー（ILC/SILC）外形図・コネクター配置

※画像：外形図・コネクター配置（寸法：mm［inch］）

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