光柵的反饋進(jìn)行頻率選擇、激光穩(wěn)頻和縮小線寬。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，λ為激射波長(zhǎng)，Ｌ為外腔激光器腔長(zhǎng)，ｑ為模式數(shù)，ｄ為光柵常數(shù)，θ為入射角（與一級(jí)衍射角相等）。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，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。一級(jí)衍射光經(jīng)反射鏡反射發(fā)生第二次衍射，然后反饋進(jìn)入內(nèi)腔，形成諧振。經(jīng)過模式競(jìng)爭(zhēng)，一級(jí)衍射光模式得到放大，其他振蕩模式得到抑制，激光器實(shí)現(xiàn)單模輸出。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)。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)。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。步驟 8: 設(shè)置R-Theta 轉(zhuǎn)化范圍。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。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，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，所得到的波幅密度頻譜在圖7中展示。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)，可以達(dá)到1 Hz/√Hz的水平。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。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)。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)，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，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，所得到的波幅密度頻譜在圖7中展示。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)，可以達(dá)到1Hz/√Hz的水平。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。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)。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。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，得到了好于1 Hz/√Hz的穩(wěn)定性。相關(guān)文獻(xiàn)：[1] Schünemann, U., H. Engler, R. Grimm, M. Weidem ...

響應(yīng)器件，進(jìn)行頻率補(bǔ)償，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。為了實(shí)現(xiàn)PDH鎖定，需要一些專用的和定制的電子儀器，包括信號(hào)發(fā)生器，混頻器和低通濾波器。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，緊湊的，易于使用的儀器。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、混頻器、低通濾波器和用于PDH鎖定的雙級(jí)聯(lián)PID控制器。通過調(diào)節(jié)激光腔的長(zhǎng)度，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)。用戶只需輕輕一敲就可以將激光鎖定在任何過零點(diǎn)。圖2： ...

鎖定和自由運(yùn)行頻率(a)和相位(b)。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。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，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。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。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，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)。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。在兩個(gè)激光器之間，以82 MHz的偏移量實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定鎖頻，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)。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)，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，一塊FPGA芯片(Xilinx Virtex5-XC5VLX30T)用來通訊；(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，以支持大規(guī)模并行和分布式處理；(3) ...

生成頻率（進(jìn)行頻率合成）。基本的PLL是相位檢測(cè)器，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。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。鑒相器（PD）輸出是一種電壓，取決于輸入時(shí)鐘的相位差，用于驅(qū)動(dòng)VCO。PD有不同的實(shí)現(xiàn)。例如，可以使用混頻器（或解調(diào)器）。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)，這樣就會(huì)減少鎖定時(shí)間或捕獲范圍。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。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，可以做得到；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。（供參考，這個(gè)鋁梁長(zhǎng)約60英寸，截面1英寸×2英寸，壁厚3/16英寸。）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，為了更清楚地觀察頻響函數(shù)的差異，同時(shí)在1000Hz范圍內(nèi)進(jìn)行放大。圖2所示，為了比較，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)，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。記住，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)，頻響的虛部將是峰。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。圖2 – 頻響虛部但是，如果 ...

是有目的地進(jìn)行頻率調(diào)制的）。另外，用于捕捉10MHz參考的PLL可能會(huì)給系統(tǒng)帶來額外的噪聲。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。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。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，當(dāng)鎖定丟失時(shí)，"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)。另一方面，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，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。然后，輸入信號(hào)被切斷約兩秒鐘，再打開。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，重新連接信 ...