如何正確使用SR540光斬波器在20KHZ有效斬波頻率的單束實驗？

首先我們了解一下SR540的光學(xué)斬波器是什么？

SR540型光學(xué)斬波器是美國SRS公司的產(chǎn)品，該產(chǎn)品采用內(nèi)外孔雙頻設(shè)計，并可實現(xiàn)雙頻按zhi定模式工作，非常方便應(yīng)用在雙光束光學(xué)實驗中?？梢詽M足您suo有的光學(xué)調(diào)制要求，無論是單光束實驗，還是雙光束研究。它具有4位數(shù)字頻率顯示、前面板頻率控制、模擬電壓頻率控制和與兩個參考輸出可選擇的工作模式。兩個斬波片分別是5/6孔徑和25/30孔徑，可實現(xiàn)光學(xué)調(diào)制從4Hz到3.7KHz.參考頻率與實際斬波頻率相一致，采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，斬波輸出更加穩(wěn)定。

SR540產(chǎn)品特點：

1、頻率范圍：4Hz~3.7KHz（內(nèi)孔：4Hz~400Hz；外孔：400~3.7KHz）
2、 頻率輸出精度：<2%
3、相位穩(wěn)定度：0.2°~ 0.5°
4、 開放型斬波裝置
5、 斬波片經(jīng)光化學(xué)腐蝕（發(fā)黑）和消磁處理

那么如果正確使用SR540光斬波器在20KHZ有效斬波頻率的單束實驗？

在某些情況下，需要非常高的斬波頻率。例如，可以通過測量激發(fā)材料的光與熒光衰減輸出之間的相移來推斷熒光衰減的壽命。

τ = tan? / 2π?

其中，?是觀測到的相移，?是斬波頻率，t是壽命。通過使用斬波頻率來提高精度，

? ~ 1 / 2πτ

相位測量中的小誤差不會嚴(yán)重影響壽命。

當(dāng)小直徑光束被刀片斬波時光強與時間的關(guān)系是方波，

I(t) = Io (sin wt + 1/3 sin 3wt + 1/5 sin 5wt +…).

假設(shè)光學(xué)介質(zhì)未被光束飽和，則介質(zhì)將對每個傅立葉分量線性響應(yīng)。在這種情況下，我們對5次諧波的響應(yīng)感興趣，對于該響應(yīng)，斬波器控制器具有5?的參考信號輸出。

要使用此功能，請將REFERENCE MODE（參考模式）開關(guān)設(shè)置到中間位置，并使用左側(cè)BNC參考輸出作為鎖定放大器的參考輸入（圖6）。鎖定現(xiàn)在將檢測斬波頻率的5次諧波（高達(dá)20kHz）下的實驗響應(yīng)。請注意

五次諧波項的振幅將取決于波束大小。對于直徑為b的光束，使用具有槽孔徑L的30槽輪， n次諧波的振幅由下式給出:

圖7中繪制了5次諧波的振幅與波束尺寸的關(guān)系圖。如果您的光束遠(yuǎn)大于0.5毫米，您可能希望通過光圈或?qū)⒐馐劢乖跀夭ㄆ魅~片上。