LDC500 Laser diode controllers

Kies in de eerste plaats op basis van de maximale bedrijfsstroom en kijk daarna naar de vereiste setpointresolutie en ruis. De LDC500 biedt bereiken van 100 mA en 50 mA met een resolutie van 1 µA, de LDC501 biedt bereiken van 500 mA en 250 mA met een resolutie van 10 µA, en de LDC502 biedt bereiken van 2 A en 1 A met een resolutie van 100 µA. De ruis bij laag bereik en lage bandbreedte bedraagt respectievelijk 0,3, 1,0 en 3,5 µA rms. Door de kleinste variant en het kleinste bereik te kiezen die het werkpunt afdekken, krijgt u doorgaans een fijnere stroomregeling. Houd voldoende marge aan voor modulatie en bedrijfstoleranties, zonder een onnodig hoog bereik te kiezen.

Ja, in de modus voor constant vermogen wordt de stroom van de monitorfotodiode geregeld in plaats van de elektrische stuurstroom vast te houden. De fotodiode-ingang bestrijkt 0 tot 5000 µA op de LDC500 en LDC501, of 0 tot 10.000 µA op de LDC502, met een programmeerbare bias van 0 tot 5 V. Er kan een responsiviteitswaarde van de fotodiode worden ingevoerd, zodat het optische setpoint in milliwatt wordt verwerkt in plaats van als ruwe fotostroom. De CP-terugkoppelingsbandbreedte loopt van DC tot 5 kHz in de modus met hoge bandbreedte of van DC tot 100 Hz in de modus met lage bandbreedte. Deze modus is geschikt wanneer de stabiliteit van de optische uitgang belangrijker is dan het aanhouden van een vaste injectiestroom.

Dat is het geval wanneer de TEC-vereisten van de houder binnen ±4,5 A, 36 W en ongeveer 8 V compliancespanning blijven. De controller ondersteunt thermistors van 10 Ω tot 500 kΩ, Pt-100- en Pt-1000-RTD’s, spannings­sensoren van het type LM335 en stroomsensoren van het type AD590. De temperatuur is programmeerbaar met een resolutie van 0,001 °C, terwijl de bijdrage van het instrument aan de setpointnauwkeurigheid ±0,01 °C bedraagt. Kalibratie en constructie van de sensor blijven belangrijk, omdat sensoronzekerheid tot wel 2 °C aan de absolute nauwkeurigheid kan toevoegen. Controleer de spanning-stroomcurve van de TEC, de warmtebelasting, het koellichaam en de sensoropstelling voordat u beslist of de beschikbare uitgang voldoende is.

Gebruik de differentiële modulatie-ingang van ±10 V en 2 kΩ en kies het model, stroombereik en de bandbreedte-instelling die passen bij de vereiste modulatie-diepte. Werking in CC-modus met hoge bandbreedte haalt DC tot 1 MHz op de LDC500 en LDC501, of DC tot 0,8 MHz op de LDC502, al kunnen kabel- en belastingseigenschappen de bruikbare respons verminderen. Ook bij een zeer lage DC-bedrijfsstroom neemt de bandbreedte af; een typische respons van een LDC500 of LDC501 bij 2% van volle schaal ligt rond 150 kHz. Bij lasers met een aardgerefereerde aansluiting moeten retourpaden en de impedantie van de modulatiebron zorgvuldig worden beheerd. Als een externe verzwakker nodig is, gebruik dan een gebalanceerde deler en schakel de modulatie-ingang uit wanneer die niet wordt gebruikt.

Configureer de limiet voor de laserstroom, de compliancespanning en de vereiste uitschakelvoorwaarden voor temperatuur of TEC voordat u de uitgang inschakelt. De DB9-interlock vereist een verbinding met lage weerstand tussen pin 1 en 2, en geen van beide interlockpinnen mag met aarde of een ander signaal zijn verbonden. Een inschakelvertraging van drie seconden, gecontroleerd inschakelen, stroombegrenzing en uitschakelfuncties beperken blootstelling aan abrupte elektrische gebeurtenissen. De laseruitgang kan ook zo worden ingesteld dat deze uitschakelt als de TEC stopt of als een boven- of ondergrens voor de temperatuur wordt overschreden. Externe RF-injectie moet afzonderlijk worden beoordeeld, omdat elektrische belasting die buiten de controller wordt geïntroduceerd niet kan worden beperkt door de interne beveiligingscircuits.

Ja, alle belangrijkste instrumentfuncties kunnen worden aangestuurd via GPIB, RS-232 of Ethernet/TCP-IP. Geautomatiseerde scans kunnen de actieve stroom of het fotodiode-setpoint in stappen aanpassen met een gedefinieerde stapgrootte en verblijftijd, wat deze functie bruikbaar maakt voor karakteriseringsroutines. Na elke stap kan een negatieve TTL-synchronisatiepuls van 10 µs worden gegenereerd, met een programmeerbare vertraging van 0,004 tot 1000 seconden. Maximaal negen volledige bedrijfsconfiguraties kunnen in niet-vluchtig geheugen worden opgeslagen en worden opgeroepen wanneer een test verandert. Met deze functies kan de controller laserbias, thermische omstandigheden en externe meetapparatuur coördineren binnen een herhaalbare sequentie.

De laserdiode wordt aangesloten via een DB9-F-interface, terwijl de TEC-module en temperatuur­sensor een DB15-F-interface gebruiken. Afzonderlijke sense-aansluitingen ondersteunen vierdraadsmetingen van laserspanning, TEC-spanning en resistieve sensoren, waardoor fouten door kabelweerstand worden verminderd. De TEC-kabel moet onafhankelijk worden afgeschermd van de laserdiodekabel, omdat deze tot 4,5 A kan voeren en anders ongewenste signalen in het stuurcircuit kan koppelen. Sommige standaard DB9-laserhouders kunnen direct terminated kabels gebruiken, terwijl houders die afhankelijk zijn van aarding mogelijk een kabel met losse aders en toepassingsspecifieke bedrading vereisen. Controleer elke pin, polariteit, interlockverbinding en aardpad met een continuïteitsmeter voordat u een van beide uitgangen inschakelt.

Laat het instrument eerst één uur opwarmen bij een omgevingstemperatuur van 25 °C voordat u uitgaat van de opgegeven prestatiecijfers. De stabiliteit van de laserstroom is gespecificeerd op ±5 ppm van volle schaal over één uur en ±15 ppm van volle schaal over 24 uur, met een maximale thermische drift van ±10 ppm/°C. De laagste breedbandige ruis wordt bereikt door het lage stroombereik te kiezen, een lage bandbreedte te selecteren en de modulatie-ingang uit te schakelen wanneer die niet nodig is. De temperatuurprestaties hangen ook af van de TEC-assemblage, de sensorbevestiging, de thermische belasting en de PID-instellingen. Door de temperatuurregeling opnieuw af te stemmen op het beoogde werkpunt kunnen het instelgedrag en temperatuurafhankelijk gedrag worden verbeterd.