LDC500 Laser diode controllers

Choisissez d’abord en fonction du courant de fonctionnement maximal, puis tenez compte de la résolution de consigne requise et du bruit. Le LDC500 propose des plages de 100 mA et 50 mA avec une résolution de 1 µA, le LDC501 des plages de 500 mA et 250 mA avec une résolution de 10 µA, et le LDC502 des plages de 2 A et 1 A avec une résolution de 100 µA. Le bruit en gamme basse et à faible bande passante est respectivement de 0,3, 1,0 et 3,5 µA rms. En choisissant la plus petite variante et la plus petite plage couvrant le point de fonctionnement, vous obtiendrez généralement un contrôle du courant plus fin. Prévoyez une marge suffisante pour la modulation et les tolérances de fonctionnement, sans sélectionner une plage inutilement élevée.

Oui, le mode puissance constante régule le courant de la photodiode de surveillance au lieu de maintenir fixe le courant d’excitation électrique. L’entrée photodiode couvre 0 à 5000 µA sur les LDC500 et LDC501, ou 0 à 10 000 µA sur le LDC502, avec une polarisation programmable de 0 à 5 V. Il est possible de saisir une valeur de responsivité de la photodiode afin que la consigne optique soit gérée en milliwatts plutôt qu’en photocourant brut. La bande passante de la boucle CP va de DC à 5 kHz en mode large bande, ou de DC à 100 Hz en mode bande étroite. Ce mode convient lorsque la stabilité de la sortie optique est plus importante que le maintien d’un courant d’injection fixe.

Il convient si les exigences TEC du support restent dans les limites de ±4,5 A, 36 W et environ 8 V de tension de compliance. Le contrôleur accepte des thermistances de 10 Ω à 500 kΩ, des sondes RTD Pt-100 et Pt-1000, des capteurs de tension de type LM335 et des capteurs de courant de type AD590. La température peut être programmée avec une résolution de 0,001 °C, tandis que la contribution de l’instrument à la précision de consigne est de ±0,01 °C. L’étalonnage et la conception du capteur restent importants, car l’incertitude du capteur peut ajouter jusqu’à 2 °C à la précision absolue. Vérifiez la courbe tension-courant du TEC, la charge thermique, le dissipateur thermique et l’implantation du capteur avant de déterminer si la sortie disponible est suffisante.

Utilisez l’entrée de modulation différentielle ±10 V, 2 kΩ et sélectionnez le modèle, la plage de courant et le réglage de bande passante adaptés à la profondeur de modulation requise. En mode CC large bande, le fonctionnement atteint de DC à 1 MHz sur les LDC500 et LDC501, ou de DC à 0,8 MHz sur le LDC502, bien que les caractéristiques du câble et de la charge puissent réduire la réponse exploitable. La bande passante diminue également à très faible courant de fonctionnement en DC ; la réponse typique d’un LDC500 ou LDC501 à 2 % de pleine échelle est d’environ 150 kHz. Les lasers référencés à la masse nécessitent une gestion rigoureuse des chemins de retour et de l’impédance de la source de modulation. Si un atténuateur externe est nécessaire, utilisez un diviseur équilibré et désactivez l’entrée de modulation lorsqu’elle n’est pas utilisée.

Configurez la limite de courant laser, la tension de compliance et les conditions de coupure en température ou TEC requises avant d’activer la sortie. Le verrouillage DB9 nécessite une connexion à faible résistance entre les broches 1 et 2, et aucune des broches de verrouillage ne doit être reliée à la masse ni à un autre signal. Un délai d’activation de trois secondes, une mise en route contrôlée, la limitation de courant et les fonctions d’arrêt réduisent l’exposition aux événements électriques brusques. La sortie laser peut également être configurée pour se couper si le TEC s’arrête ou si une limite de température haute ou basse est franchie. L’injection RF externe doit être évaluée séparément, car les contraintes électriques introduites en dehors du contrôleur ne peuvent pas être limitées par ses circuits de protection internes.

Oui, toutes les principales fonctions de l’instrument peuvent être pilotées via GPIB, RS-232 ou Ethernet/TCP-IP. Les balayages automatisés peuvent faire varier par pas le courant actif ou la consigne photodiode selon un incrément et un temps de maintien définis, ce qui rend cette fonction utile pour les routines de caractérisation. Une impulsion de synchronisation TTL négative de 10 µs peut être générée après chaque pas, avec un délai programmable de 0,004 à 1000 secondes. Jusqu’à neuf configurations de fonctionnement complètes peuvent être conservées en mémoire non volatile et rappelées lors d’un changement de test. Ces fonctions permettent au contrôleur de coordonner la polarisation laser, les conditions thermiques et les équipements de mesure externes dans une séquence répétable.

La diode laser se connecte via une interface DB9-F, tandis que le module TEC et le capteur de température utilisent une interface DB15-F. Des bornes de mesure séparées permettent des mesures en quatre fils de la tension laser, de la tension TEC et des capteurs résistifs, ce qui réduit les erreurs dues à la résistance des câbles. Le câble TEC doit être blindé indépendamment du câble de la diode laser, car il peut véhiculer jusqu’à 4,5 A et sinon coupler des signaux indésirables dans le circuit d’excitation. Certains supports laser DB9 standard peuvent utiliser directement des câbles terminés, tandis que les supports dépendant de la mise à la masse peuvent nécessiter un câble à fils volants et un câblage spécifique à l’application. Vérifiez chaque broche, polarité, connexion de verrouillage et chemin de masse à l’aide d’un contrôleur de continuité avant d’activer l’une ou l’autre sortie.

Laissez l’instrument chauffer pendant une heure à une température ambiante de 25 °C avant de vous baser sur les performances indiquées. La stabilité du courant laser est spécifiée à ±5 ppm pleine échelle sur une heure et ±15 ppm pleine échelle sur 24 heures, avec une dérive thermique maximale de ±10 ppm/°C. Le bruit large bande le plus faible s’obtient en choisissant la plage de courant basse, en sélectionnant une faible bande passante et en désactivant l’entrée de modulation lorsqu’elle n’est pas nécessaire. Les performances en température dépendent également de l’ensemble TEC, de la fixation du capteur, de la charge thermique et des réglages PID. Un nouveau réglage de la boucle de température au point de fonctionnement visé peut améliorer le temps d’établissement et réduire les effets liés à la température.