CHƢƠNG 2 : QUY TRÌNH TẠO MẪU VÀ HỆ ĐO TÍNHIỆU SFG
2.2 Hệ đo tínhiệu tần số tổng EKSPLA SF41
2.2.1 Laser Nd:YAG loại PL2251A
Laser loại PL2251A là một laser Nd:YAG pico giây hoạt động chế độ khóa mode bị động. Laser Nd: YAG là một trong những laser rắn hiện đại và có cơng suất lớn nhất hiện nay được chế tạo bởi hãng Spectra – Physic. Laser phát bức xạ ở bước sóng cơ bản 1064 nm, có đường kính chùm tia cỡ 8mm, độ lặp lại 30 ps, tần số 50 Hz và năng lượng xung (ở bước sóng 1064 nm) là 50mJ [9].
Cấu tạo của laser PL2251 bao gồm:
- Hộp chứa một đầu phát laser: Bộ phận này được kết nối với nguồn cung cấp PS5050. Đây là bộ phận quan trọng nhất của laser PL2251A. Đầu phát laser PL2251A bao gồm ba bộ chức năng chính: Bộ phát dao động chính, bộ khuếch đại tái phát, bộ khuếch đại công suất. Sơ đồ quang học của laser PL2251A được thể hiện trong hình 2.4.
- Bộ nguồn: Cung cấp năng lượng cho toàn bộ hệ thống laser. - Bộ làm mát PS1222CO: để cung cấp điện và làm mát đầu laser. - Một bảng điều khiển cầm tay được gắn với bảng điều khiển laser.
LD2 Laser đi ốt
CO2 Bộ phận ghép nối quang học R2, R3 Các thanh laser
P1- P5 Các kính phân cực màng mỏng QWP1- 2 Các bản nửa bước sóng
EM1- 2 Các bộ kiểm soát năng lượng
L1- 5 Các thấu kính PL1, PL2 Bản thủy tinh PHD1- 2 Các đầu thu M1-M23 Các gương PC1 Tế bào Pockel
Hình 2.4. Sơ đồ quang học của laser PL2251A [9].
Trong q trình đo tín hiệu, việc tương tác với bảng điều khiển là khá quan trọng nên tiếp theo tơi sẽ nói rõ hơn về bảng điểu khiển từ xa của laser pico giây này. Bảng điều khiển từ xa được gắn với bảng điều khiển laser được chỉ ra trên hình 2.5. Bảng điều khiển này bao gồm các nút bấm cho phép tinh chỉnh laser một cách chính xác, bằng các thao tác đơn giản. Dây nối của bộ điều khiển khá dài thuận tiện cho kiểm soát laser từ hầu hết mọi nơi trong phịng thí nghiệm.
a) Bảng điều khiển từ xa b) Màn hình hiển thị
Hình 2.5. Bảng điều khiển từ xa laser [9].
Bảng điều khiển từ xa (hình 2.5a) có một vài chức năng sau: - Bật/tắt xung quang học.
- Điều chỉnh và kiểm tra năng lượng lối ra laser. - Điều chỉnh tốc độ lặp lại các xung lối ra laser. - Thiết lập mode kích hoạt bên ngồi/nội bộ.
Bảng này gồm có 11 nút bấm và một màn hiển thị chữ - số, đó là: RUN, STOP, MENU, ESC, F1, F2, OK, UP ( ), DOWN ( ), RIGHT ( ), LEFT ( ):
- Để lựa chọn các danh sách nhấn phím MENU.
- Để lựa chọn thông số yêu cầu, sử dụng các nút , . - Để tiến hành các lệnh được chọn, ấn phím OK.
- Các phím F1 và F2 là các phím chức năng: F1 và F2 là chú thích nghịch đảo dương và âm được nhìn thấy trên bảng điều khiển LCD. Chú thích nghịch đảo âm thể hiện một lệnh sẽ được hồn thành sau khi ấn phím FX bên đưới chú thích.
- Nhấn phím ESC ở bất kì danh mục nào, nó sẽ trở về trạng thái trước đó. - Đèn chỉ thị “EMISSION” trên bảng điều khiển chỉ ra laser đang hoạt động.
Hình 2.5b là màn hình hiển thị chữ - số được thiết lập tự động, gồm có 6 vùng chính:
Vùng A – gồm các kí hiệu thể hiện trạng thái hoạt động của laser. Các kí hiệu dưới đây có thể hiển thị:
Hoạt động của laser bị ngừng lại và chưa sẵn sàng hoạt động. Hoạt động của laser bị ngừng lại nhưng đã sẵn sàng hoạt động.
Laser đang hoạt động nhưng bộ phận nào đó đang bị đóng. Laser đang hoạt động.
Lỗi hoạt động.
Vùng B – tùy chọn.
Vùng C1 – giám sát năng lượng đầu ra. E1 đại diện cho PHD1 (EM2 trong hình 2.5) giám sát năng lượng xung lối ra bộ khuếch đại công suất. Năng lượng được hiển thị bằng % giá trị năng lượng trên danh nghĩa. Các giá trị của E1 khơng chính xác khi bộ khuếch đại chính đang hoạt động với mức khuếch đại lớn hơn 1.
Vùng C2 – giám sát năng lượng lối ra của bộ khuếch đại tái phát. E2 đại diện cho PHD2 (EM1 trong hình 2.5) giám sát năng lượng xung lối ra của bộ khuếch đại tái phát. Năng lượng được hiển thị bằng % giá trị năng lượng trên danh nghĩa.
Vùng D1 – danh mục điều chỉnh sự khuếch đại. Ampl XXX, giá trị XXX này có thể thiết lập bởi người sử dụng với các giá trị từ 1 – 100 bằng cách tăng hoặc giảm độ khuếch đại bởi các nút UP, DOWN.
Vùng D2 – “Pk X”, X là số có thể lựa chọn bởi người dùng trong phạm vi 1- 99. Thông thường, sẽ chọn giá trị X = 1 tương ứng với số xung là 1 [4].