meta data for this page
  •  
Translations of this page:
  • en

This is an old revision of the document!


Laser driver

Wichtig! Für das Einschalten des Lasertreibers: zuerst die Stromversorgung, DANN die Laserdiode. Beim Ausschalten umgekehrt: Erst die Laserdiode, dann die Stromversorgung!

Charakterisierung 1

Über den BNC-Ausgang der Laserdiode wurde über einen 50 Ohm Widerstand (T-Stück) das Rauschen beobachtet. Davor wurde festgestellt, dass die Massen des BNC-Ausgangs und des Oszilloskopes nicht getrennt waren. Deshalb wurde ein Diffamp dazwischengeschaltet.
Beim Anschalten der Stromversorgung fiel auf, dass der Laserdiodenstrom zuerst aufs Maximum ging, ohne dass die Laserdiode angeschaltet wurde, und dann aufs Minimum fiel.
Dann wurde die Laserdiode angeschaltet und der Laserdiodenstrom hochgedreht. Der LD-strom erreicht hierbei nur ein Maximum von 1624 mA.

Bei AC wurde ein Rauschen von etwa 6mV gemessen. Mit einem Abstand von 1,2 mV in x-Richtung sind 15 mV Peaks zu sehen.

Ohne den Diffamp wurde folgendes festgestellt:
Bei AC wurde ein Rauschen von etwa 7,0 mV gemessen. Hier sind keine Peaks zu sehen.

Strommessung

Messung des Stromes am BNC-Ausgang der Laserdiode, diesmal ohne 50 Ohm Widerstand.
Messfehler:

  • Fluke Multimeter 112: +/- 1% und +/- 0,0005 A
  • Drehknopf: +/- 1/4 der Skala
  • Display: +/- 0,5
Knopf Display Laser in mA Laserdiodenstrom in A
0,0 -0,8 0,00
0,2 2,4 0,001
0,6 12,4 0,014
1,0 22,8 0,025
1,3 30,2 0,032
1,6 37,4 0,039
2,0 47,3 0,049
2,3 54,9 0,056
2,6 61,4 0,063
3,0 70,9 0,073
3,3 77,7 0,079
3,6 84,5 0,086
4,0 93,9 0,095
4,3 100,7 0,102
4,6 107,4 0,108
5,0 116,4 0,117
5,3 123,1 0,124
5,6 129,7 0,131
6,0 138,7 0,139
6,3 145,3 0,146
6,6 151,7 0,152
7,0 160,8 0,162
7,3 167,3 0,168
7,6 173,8 0,174
8,0 182,7 0,183
8,3 189,1 0,189
8,6 195,8 0,197
9,0 * 0,205
9,3 * 0,211
9,6 * 0,218
10,0 * 0,228

* = Display zeigt 1. an (Maximum der Anzeige überschritten)

Auswertung der Lasertreibercharakterisierung

Die Messwerte wurden mit Origin ausgewertet. Die Datei dazu befindet sich im AFS unter: \projects\magnesium\Projekte\PTB Ultrastable laser\Lasertreiber
Die angenommenen Messfehler sind:

  • Knopf: +/- 0,5
  • Display Laser: +/- 0,05
  • Fluke Multimeter 112: 1% +/- 0,5 mA

Gleichung für den Knopf in Abhängigkeit des Laserstroms: Y = -0.118 + 0,044 * X
Gleichung für den Display in Abhängigkeit des Laserstroms: Y = -1,366 + 1,004 * X

Auswertungen:

  • Obwohl der Laserdiodenstrom auf 200 mA begrenzt ist, wurden mehr als 200 mA gemessen: maximal gemessener Strom: 228 mA +/- 2,78
  • Der Laserdiodenstrom ist höher, als der Display des Lasers anzeigt.
    Berechnung der Abweichung des Laserstroms: X= (Y + 1,366)/1,004 (Y ist der Wert des Displays)

Nächste Schritte:

  • Klären, warum der Laserdiodenstrom beim Anschalten auf das Maximum springt
  • Maximum des Laserstroms einstellen
  • Herausfinden, ob der 50 Ohm Widerstand die Ursache dafür ist, dass sich der Strom zuerst nicht höher als 162,5 mA einstellen lies.

Überprüfung des Lasertreibers

Laserdiodenstrom:
Es wurde zuerst der Laserdiodenstrom auf 199,7 mA begrenzt. Dann wurde der Laserdiodenstrom mithilfe eines Oszilloskopes auf Schwingungen kontrolliert. Dabei wurde dieser von 0 mA bis zum Maximum hoch- und wieder heruntergedreht und es waren keine Schwingungen zu erkennen.
Danach wurde die Spannung durch ein externes Netzteil erzeugt und an den BNC-Eingang “set LD current” angelegt. Es wurde wieder der Laserdiodenstrom beobachtet. Hierbei fiel auf, dass erst ab einer Spannung von 6,3 V ein Strom fließt.
Die Funktion “LD current modulation” müsste noch einmal überprüft werden. Es wurde versucht diese zu testen, indem eine Spannung am BNC-Eingang angelegt wurde und der Laserdiodenstrom gemessen wird. Dies hat allerdings nicht funktioniert und bei der Erhöhung der Spannung bildete sich Rauch.

Peltier
Die Spannung des BNC-Ausgangs der Temperatur wurde auf dem Oszilloskop beobachtet. Zuerst wurde die zu regelnde Temperatur so eingestellt, dass die Spannung 0 V ist. Mit einem Test-Dummy von Kai-Martin wurde dann überprüft, dass der Peltier die Temperatur regelt. Dazu wurde der Widerstand zur Temperaturmessung mit dem Finger berührt, wodurch die Spannung stieg. Dann wurde ein langsamer Abfall beobachtet, was heißt, dass der Peltier die Temperatur runterregelt.

Miscellaneous

Making the Display Show a Comma

The two soldering point next to the label “P3” have to be connected so that the display shows a comma behind the third digit: