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SR540光斬波器在20KHZ有效斬波頻率的單束實(shí)驗(yàn)@應(yīng)用圖解說

日期:2024-04-18瀏覽:661次

如何正確使用SR540光斬波器在20KHZ有效斬波頻率的單束實(shí)驗(yàn)?


首先我們了解一下SR540的光學(xué)斬波器是什么?


SR540型光學(xué)斬波器是美國SRS公司的產(chǎn)品,該產(chǎn)品采用內(nèi)外孔雙頻設(shè)計(jì),并可實(shí)現(xiàn)雙頻按zhi定模式工作,非常方便應(yīng)用在雙光束光學(xué)實(shí)驗(yàn)中??梢詽M足您suo有的光學(xué)調(diào)制要求,無論是單光束實(shí)驗(yàn),還是雙光束研究。它具有4位數(shù)字頻率顯示、前面板頻率控制、模擬電壓頻率控制和與兩個(gè)參考輸出可選擇的工作模式。兩個(gè)斬波片分別是5/6孔徑和25/30孔徑,可實(shí)現(xiàn)光學(xué)調(diào)制從4Hz到3.7KHz.參考頻率與實(shí)際斬波頻率相一致,采用閉環(huán)控制系統(tǒng),斬波輸出更加穩(wěn)定。


SR540產(chǎn)品特點(diǎn):

1、頻率范圍:4Hz~3.7KHz(內(nèi)孔:4Hz~400Hz;外孔:400~3.7KHz)
2、 頻率輸出精度:<2%
3、相位穩(wěn)定度:0.2°~ 0.5°
4、 開放型斬波裝置
5、 斬波片經(jīng)光化學(xué)腐蝕(發(fā)黑)和消磁處理


那么如果正確使用SR540光斬波器在20KHZ有效斬波頻率的單束實(shí)驗(yàn)?


在某些情況下,需要非常高的斬波頻率。例如,可以通過測量激發(fā)材料的光與熒光衰減輸出之間的相移來推斷熒光衰減的壽命。

τ = tan? / 2π?


其中,?是觀測到的相移,?是斬波頻率,t是壽命。通過使用斬波頻率來提高精度,

 

? ~ 1 / 2πτ

 

相位測量中的小誤差不會嚴(yán)重影響壽命。


當(dāng)小直徑光束被刀片斬波時(shí)光強(qiáng)與時(shí)間的關(guān)系是方波,

I(t) = Io (sin wt + 1/3 sin 3wt + 1/5 sin 5wt +…).


假設(shè)光學(xué)介質(zhì)未被光束飽和,則介質(zhì)將對每個(gè)傅立葉分量線性響應(yīng)。在這種情況下,我們對5次諧波的響應(yīng)感興趣,對于該響應(yīng),斬波器控制器具有5?的參考信號輸出。

要使用此功能,請將REFERENCE MODE(參考模式)開關(guān)設(shè)置到中間位置,并使用左側(cè)BNC參考輸出作為鎖定放大器的參考輸入(圖6)。鎖定現(xiàn)在將檢測斬波頻率的5次諧波(高達(dá)20kHz)下的實(shí)驗(yàn)響應(yīng)。請注意

20KHZ 圖例.jpg


5th.jpg


五次諧波項(xiàng)的振幅將取決于波束大小。對于直徑為b的光束,使用具有槽孔徑L的30槽輪, n次諧波的振幅由下式給出:

公式.jpg

圖7中繪制了5次諧波的振幅與波束尺寸的關(guān)系圖。如果您的光束遠(yuǎn)大于0.5毫米,您可能希望通過光圈或?qū)⒐馐劢乖跀夭ㄆ魅~片上。


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