半导体/光纤激光器锁频PID设备的原理设计

锁频PID的基本原理框图，将激光器后端的Error 信号通过第一放大单元（包含同相/反相切换、输入偏置调整），再经过差分放大单元，然后进入PID单元（包含放大、可调衰减单元，调整进入I D环节时差频信号的幅度，达到适配后级PID单元信号处理的范围），然后将PID处理后的信号通过信号偏移放大单元，可以控制信号的输出范围。

目前已实现并验证的功能：输入偏置控制、输出偏置控制、比例、积分、比例积分、微分参数档位调整、三角波扫描、自动锁定。

一、特性

PZT及激光电流双反馈

紧锁模具备双积分因子

峰值锁定

平滑锁定

计算机控制频率跳跃及锁定

内部斜坡信号激发

(10 MHz)高带宽（10MHz）

可配置PI2D循环参数

为低噪伺服控制激光器与其他实验系统而设计。带有两级内部反馈的PI2D伺服循环提供了腔体与原子/分子转换之间的紧密锁定。可实现用户对伺服循环参数的完全控制，能够使很多设备达到伺服循环，如声学和光电驱动器、声音变压器、压电驱动器等。

目前已能使用Lock Guard自动重锁功能。此功能会在伺服循环过滤器解锁后自行探测并自动尝试重新锁定。

Lock Guard监视伺服输出，当检测到一个未锁（一个伺服输出的迅速改变；即左边红色跟踪箭头）时，它将解除伺服且保持输出在后已知的有效值。Lock Guard等待保持时间（蓝色曲线上的较短时间间隔）然后重新锁定。Lock Guard等待稳定时间（蓝色曲线上较长的时间间隔），当检测到系统仍然未锁，它将再次重置伺服输出.在此图中，LG在挑战被移除和成功重新锁定之前尝试了三次重新锁定。LG的控制参数：Unlock Point 和Hold&Settle times均可由用户调节以达到的灵活性和性能优化。

规格参数如下