SCMOS相机 光束分析仪 DMD 光纤束 合束激光器 共焦 拉曼光谱仪 锁相放大器 无掩膜光刻机 高光谱相机
放大器的输入噪声水平?苏黎世仪器的 MFLI ,是一款具有低噪声的中频锁相放大器,测试频率范围包含DC到5 MHz(频率精度为1 μHz)。锁相放大器广泛地应用于测试信号与仪器本底噪声接近的情形,如低温输运、霍尔效应测量等应用。因此,更低的本底噪声,能更好地测量更小的信号。针对这些应用,其本底噪声水平是用户非常关心的一个指标。仪器用户手册中(User Manual MFLI,Figure 5.3 MFLI Voltage Inputvoltage noise density),也给出了各设备在不同输入量程下的噪声密度谱(Fig. 1)。当输入量程设置为最小(即1 mV)时,可以获得最低的本底噪 ...
7和相对强度噪声 (RIN) 是在 20.25 MHz,-153.5dBc/Hz 的条件下测量的。除了斯托克斯脉冲之外,在带有线性谐振器的FOPO中还产生了 7ps长的泵浦脉冲,其基于50厘米的polarization-maintaining (PM) 光子晶体光纤(PCF、NKT Photonics、LMA-PM-5)以及在定制的 FM 模块和输出端抛光 FC/PC 连接器,反射率约为 4%。PCF 用于生成参数四波混频 (FWM) 增益可通过波长调谐在750nm和980nm 之间进行波长调谐仅5ms内的振荡器(相应的波长调谐曲线可以在参考文献的图 3(a)中找到。)。FOPO 和放大的振荡 ...
向散射功率和噪声功率之差,单位为对数(dB)。它表明了可以测量的最大光纤损耗信息,直接决定了可测光纤的长度。空间分辨率显示了仪器能分辨相邻两个事件的能力,影响着定位精度和事件识别的准确性。对OTDR而言,空间分辨率通常定义为事件反射峰功率的10%-90%这段曲线对应的距离。空间分辨率由探测光脉冲宽度决定,和采样率有关。高强度反射事件导致OTDR的探测器饱和后,探测器从反射事件开始到再次恢复正常读取光信号时所持续的时间,表示为OTDR能够正常探测两次事件的最小距离间隔。测量盲区又可进一步分为事件盲区和衰减盲区,事件盲区指的是OTDR在探测连续的反射事件所需要的最小距离间隔。衰减盲区指的是OTDR ...
工滤波器、低噪声放大器、功率放大器、光端机等设备,将射频信号从光信号中解调出来,并滤波、放大;用户天线用于覆盖区的信号发射和接受,可采用全向或定向天线;前向放大器放大基站至移动台的下行信号(前向信号),反向放大器放大移动台至基站的上行信号(反向信号),由于上下行信号频率相差很大即双工间隔很大,可利用双工滤波器和前端滤波器方便地将两路信号分开。图2.光纤直放站原理二、光纤直放站特点光纤直放站与无线直放站的最大区别在于施主基站信号的传输方式上,光纤直放站是通过光纤进行传输,而无线直放站通过空间传输。因此光纤直放站具有以下特点:(1)输出信号频率与输入信号频率相同,透明信道;(2)覆盖区天线可根据地 ...
避开激光幅度噪声的影响,可以达到散粒噪声的极限。而PDH技术的关键在于F-P腔的设计,根据理想F-P腔的传输,大部分的入射光会被反射,只有当激光频率与谐振腔模式匹配,才能透射,使用反射系数更高的反射镜增加了F-P腔的精细度,与较低的精细度(蓝色)相比,产生了更尖锐的条纹(绿色)(图2)。因此更高精细度的F-P腔作为参考频率对于激光稳频能起到很大作用。同时对激光相位调制的调制度和调制频率的选取,以得到高信噪比和良好控制灵敏度的鉴频曲线,调制的频率会高于腔模线宽的频率;精密的伺服控制系统以及良好的动态响应的执行系统也是重要因素。图2:精细度与透射情况的关系F-P腔共振的窄线宽意味着需要一个高带宽的 ...
受多纵模而非噪声限制的激光器,相干长度可能可以更准确地称为“相干周期”,因为高对比度区域将在相干长度的倍数处重复出现,尽管由于噪音和距离增加了一些退化。 因此,虽然法布里-珀罗(线性腔)激光器(如HeNe)的相干长度通常被认为是管长度,但可用的相干长度要短得多。在HeNe激光器中,通常只有几个(但不止一个)纵模。这些腔模必须满足驻波标准,该标准规定反射镜之间必须是整数个半波长。在频域中,这意味着两种模式之间的“距离”是∆nu = c/(2L),其中L是激光器的长度。模式之间的拍频引起时间相干性的周期性变化,周期为2L/c,即在光程差为n*2L(n为整数)的两个光束之间获得完全相干性。如果您只有 ...
拉曼光谱中荧光抑制方法的主要类别拉曼光谱在大多数应用中的一个严重问题是强荧光背景,这部分归因于拉曼光谱的低截面散射。在激光激发下,荧光与Stokes Raman散射同时发生,因为红移的Stokes Raman散射与荧光发射光谱重叠。反斯托克斯拉曼散射不存在荧光问题,因为与激发波长相比,反斯托克斯拉曼散射是蓝移的,因此在光谱中与荧光自然分离。当用可见光激发时,荧光本底问题更为严重。拉曼光谱中的强荧光信号直接影响拉曼测量的准确性和灵敏度。荧光和自发拉曼信号在波长维度上重叠,因此不能用简单的滤光片分离。幸运的是,它们在以下性质上有所不同,这是许多拉曼测量中荧光抑制方法的基础:1.荧光发射寿命(纳秒量 ...
能相比于背景噪声不是很明显。而我们锁相放大器的作用就是,把噪声强度强势地抑制下去,仅提取出我们想要的信号。打个比方:一个信号中含有如下成分:100kHz是我们的实际信号,它的强度是1mV。还有200kHz\300kHz等噪声,强度是5mV。那么这个信号经过了锁相放大器,可能就会被处理成100kHz 2mV的真实信号和 0.01mV的200kHz\300kHz的噪声信号。我们需要对锁相放大器的基本原理有所了解,才能更好地调节相关参数并解调出我们想要地信号。假定我们的真实信号是f1,首先我们要明确,对想解调的信号我们应该掌握一定信息,比如说我们已经知道了f1的确定频率,或者它的频率虽然在变化,但是 ...
号,引入额外噪声造成一定抖动,而外调制的稳频的方法正是针对这个问题而提出的。其中通过电光调制器以及声光调制器可以实现基于频率调制光谱的PDH(Pound-Drever-Hall)、调制转移光谱技术(MTS, modulation transfer spectroscopy)等调制方法,但由于会增加光路的复杂性, 并且损失了一部分可观的光功率,这里不做详细的介绍。而塞曼 (Zeeman) 调制稳频不但对于激光器的锁定频率输出没有调制,并且光路也较为简单,实验效率较高。塞曼调制稳频简单来说是需要给 Rb 原子池施加调制,通过缠绕在原子池周围的线圈来调制磁场来改变 Rb 的原子能级,从而实现对激光器 ...
题,易受测量噪声和伪影的影响。大多数可用的方法用正则化最小二乘数据拟合技术来求病态灵敏度或雅可比矩阵。它们的性能依赖于正则化参数,该参数控制着保真度和鲁棒性之间的权衡。对于EIT的临床应用,无论正则化参数的选择如何,都需要开发一种方法,在各种不确定数据中实现一致的性能。在分析雅可比矩阵结构的基础上,提出了一种保真嵌入正则化(fidelity-embeddedregularization, FER)方法和一种运动伪影消减滤波器。在正则化过程中引入雅可比矩阵,新的FER方法通过取一个非常大的正则化参数值,从噪声数据中稳定地重建高保真图像。该方法在胸部EIT成像实验研究中具有一定的实用价值。http ...
中产生的低频噪声。这些优点难免需要付出一些代价。为了获得频率/相位的这种精确测量,PDH技术应用射频调制和解调技术。这大大增加了信号处理系统的复杂性,也使光学系统变得复杂。但是,一旦理解,与PDH系统的优点相比,这些复杂性是微不足道的。「使用Moku:激光锁频/稳频仪器实现激光锁定」Moku:激光锁频/稳频大大简化了通常操作和使用PDH锁定系统的复杂程度。图1示出了PDH激光锁定系统的示例。该装置使用固态Nd:YAG NPRO激光器,其已经与一个中等精细度光学腔准直并模式匹配。随后使用Moku:激光锁频/稳频产生将激光锁定到腔的谐振频率所需的所有信号。图1:PDH激光锁定系统的示例锁定激光器包 ...
自外部环境的噪声中。在本文中,我们将探讨如何运用Moku锁相放大器从大量背景噪声中恢复弱小信号。锁相放大器通常用于提取非常小的振荡信号,隔离出信号并滤除系统中的大部分不需要的噪声。以下通过简单的位移测量演示锁相放大器如何有效应用于弱信号检测,实验设置如图1所示。激光信号经过调幅后(以10MHz作为调制频率)被物体反射并被光电探测器探测到。物体位移的变化可以通过测量调幅信号的相位来确定。Moku:Lab同时用于生成调制信号(输出2)和测量光电探测器上检测到的信号(输入1)。图1示例实验的光学设置我们将使用锁相放大器来处理信号,并通过测量从物体反射的调幅信号的相位,进而可以确定其位移。我们通过两个 ...
取出淹没在强噪声背景中的已知微弱信号。这个视频分为上下两部分,在第一部分中,我们将介绍外差法的基本原理,并讲解它在锁相放大中的应用。在第二部分中,我们将介绍锁相放大器的两个重要可调节参数:相位和低通滤波器带宽。让我们开始视频的第一部分。外差法的目的通常是把一个频率区间的信号转换到另一个频率区间。通常情况下,是将一个高频率信号转换到低频率区间,比如常见的超外差收音机。之所以需要把高频信号转换成低频信号,是因为高频的信号通常更适合于进行发射传播。常见的射频信号都在兆赫甚至GHz区间。然而,这些高频信号很难直接被模数转换器和一些其他的信号处理装置进行直接处理。因此,需要使用外差法对这类信号进行降频处 ...
到较为明显的噪声。实验优化我们通过提高提平均测量时间(至少200毫秒或100周期),并些许提高整定时间(至少20毫秒或20周期)的方法提高信噪比。新得到的Bode图中,信噪比明显提高。图5: 噪声明显减少,有些许过载现象调整平均测量时间与整定时间后,噪声明显减少。在0分贝增益点处,有些许非线性现象。可能是由于过高驱动电压所导致。在100-300千赫区间有较为明显的相位噪声。或可以通过减少驱动电压来提升测量质量。图6:钽质电容最终Bode图我们将驱动电压改为-30dBm,并将输入改为交流耦合,1伏峰-峰输入范围。0dBm点已经趋于线性,大约在6.39千赫兹。所得36.9°左右相位裕度。最后,我们 ...
样造成的量化噪声,从而提高整个数字信号处理(DSP)的质量。大多数ADC拥有较为固定的位分辨率与采样率。然而,某些依赖DSP的仪器,比如数字储存示波器,可能需要用来接收不同频段的输入信号。因此,使用固定的采样率与位分辨率进行采样在这类应用很可能不是最优的解决方案。在这份应用指南中,我们将向您介绍如何通过 过采样 的方式提高有效位分辨率。之后通过实验向您展示Moku:Lab与Moku:Go是如果通过其强大的机载运算能力,在不同的使用场景下自动使用过采样来提升测量结果。简介在过去的几十年中,半导体的制造工艺得到指数级的提升。单位面积下芯片半导体的数量也同样得到了多个数量级的提升。许多信号处理的设备 ...
的振荡信号从噪声背景中提取出来。锁相放大器将输入信号和本机振荡器产生的特定频率混合,然后用一个窄带低通滤波器将高频分量衰减。更多关于锁相放大器原理的详细介绍请查看下方往期文章链接:锁相放大器的基本原理Part 1锁相放大器的基本原理Part 2通过锁相放大测量的方法,我们可以以较窄的带宽检测对任意频率信号的响应。被测频率的中心由本机振荡器频率定义。 通过扫描本机振荡器的频率,我们可以得到系统的传递函数。我们可以使用这种响应图来确定谐振、最佳调制频率和系统阻抗。这是在锁相放大测量中寻求最佳信噪比的必要测试。在这篇应用笔记中,我们将演示如何用Moku:Lab LabVIEW API 构建自动测试虚 ...
离信号与不同噪声。与时域分析相比,频域分析更容易发现噪声,并对系统进行优化,过滤掉不需要的部分。我们平时最常使用的频域时域转换方法为快速傅立叶变换,即FFT算法。这个方法可以方便的将示波器等仪器在时域中采集的信号转换成频域信号。这也是现代大多数数字示波器内置的功能。然而,FFT方法的频率分辨率 (R),与采样率(Fs)和FFT点数(N)的比值成正比。另一方面,受采样定理的限制,FFT的频率范围被采样率所限制。所以,在FFT点数相同的情况下(通常为示波器的内存限制),频率范围越大,分辨率就会越差。这个特性使得FFT方法很难得到高频信号的细节。在这个应用笔记中,我们将使用一个10 MHz的正弦波作 ...
点卓越的低频噪声性能:全输入带宽下的噪声500 μV RMS板载高稳定时钟 0.3 ppm输入到输出延迟 < 650 ns典型应用自动化测试序列系统原型设计和仿真闭环控制设计光学计量学和光谱学光学、成像和其他定制系统控制中心量子计算技术规格四个模拟输入通道10位和18位ADC,具备随频率变化的信号混合功能1.25 GSa/s 采样率输入噪声: 30 nV/√Hz @ 100 Hz可选 300 MHz 或 600 MHz 模拟带宽AC 或 DC耦合,输入阻抗:50Ω 或 1MΩ输入范围:400 mVpp、4 Vpp 或 40 Vpp四个模拟输出通道16位,1.25 GSa/s DACs输出 ...
无线电的电磁噪声有较大的阻抗能力,具有较好的抗干扰力。光纤是由石英材料组成的因此具有很强的绝缘性,在实际应用中,光纤通信传输技术具有更高的光波频率,相较于普通的传输方式而言,光纤的传输损耗较小具有较高的传输质量。图1.光纤通信的基础原理2.光纤通信技术的特点2.1容量大。光纤传输相较于铜缆和电缆传输而言,具有更高的带宽且传输的损耗较小,通过特殊的技术手段可以扩大光纤的传输信息量,可以实现远距离的高效传输。2.2施工成本较低。石英光纤比其他类型的光纤成本低且损耗小,石英光纤在施工过程中可以不用安装接地和回路,其本身具有较好的绝缘性因此施工成本也比较低。随着现代技术水平的不断提高,光纤传输过程中的 ...
器相比,频率噪声和对震动的灵敏度大大降低。图4 猫眼式外腔半导体激光器的示意图图4展示了猫眼式外腔半导体激光器的示意图。由激光二极管的后反射面和输出耦合器(OC)组成的外腔决定了激光频率。用腔内超窄带宽滤波器选择纵模模式。输出耦合器与腔内透镜组成猫眼反射镜,光通过腔外输出透镜进行再准直。4、未来方向可调谐外腔半导体激光器正朝着窄线宽、宽调谐范围、高输出功率等方向发展。通过新材料(光学反馈元件、半导体激光器)的选择、新的外腔结构设计,以及主动稳频等技术来改善激光器的光谱质量, 满足各种应用的要求,实现体积小、线宽窄、调谐范围宽、无模式跳变、扫描频率快、频率和波长稳定、相位和频率噪声低,以及与光纤 ...
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