Amplificador de bloqueo

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Soy un estudiante de física que actualmente está tratando de hacer mediciones de muestras de absorbentes saturables de semiconductores. En mi configuración, la luz láser reflejada desde la estructura cae sobre un Detector DET100A / M - Si de Thorlabs, luego se procesa a través de Lock-in Amplificador ya través de NI USB-6218 BNC va a la computadora.

Estoy obteniendo un extraño efecto de "valor absoluto". El eje x está en femtosegundos y el eje y en voltios. (perdón por la calidad, dejé los datos medidos en el laboratorio y solo tengo fotos)

Lacurvaazuleslamedidaqueobtuveylanaranjaestádespuésdehaberinvertidolosladosizquierdoyderechodelacurvaenelpuntoenquese"reflejan" desde el nivel de aproximadamente -4 V. La curva naranja tiene exactamente el aspecto que debe tener Me gusta físicamente y estoy bastante seguro de que este efecto no es óptico ni es una característica de la muestra en particular.

¿Es posible que Lock-in Amplifier esté causando este efecto y cómo podría evitarse?

    
pregunta KabaT

1 respuesta

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No estoy seguro de entender tu medida. ¿Cómo está midiendo un evento largo de 10pS con un bloqueo SR830 que tiene una constante de tiempo mínima de 10uS? Sin embargo, hay un error común con los lockins que puede causar lo que ve.

Un bloqueo en el amplificador realiza una medición sensible a la fase de una señal de CA. Mide las señales en fase y en cuadratura, que generalmente se conocen como X e Y respectivamente. El bloqueo de stanford que vinculó también calcula R y θ a partir de X e Y, donde R es la magnitud de X + jY theta es el argumento. Si tiene una señal que pasa por cero, entonces R se verá como el valor absoluto de la señal.

El SR830 puede configurarse para proporcionar X, Y, R o en las salidas BNC presionando uno de los botones debajo de las pantallas LCD. Probablemente haya conectado la salida de la mano izquierda a la computadora y haya seleccionado accidentalmente R en lugar de X.

Como nota aparte, el SR830 es un instrumento digital. Digitaliza su señal, luego realiza la detección real y el filtrado en el dominio digital. Luego usa un DAC para convertir de nuevo a analógico, y está usando el ADC de NI para volver a digital. Obtendrá una mejor precisión al eliminar la segunda ronda de analógicos y leer directamente desde el SR830 usando serie o GPIB.

Actualizar Solo tengo una familiaridad con la bomba-sonda, pero aquí hay algunos consejos para usar los lockins en general y el SR830 en particular:

  • Un bloqueo es una herramienta realmente poderosa, pero es complicada y es muy posible que te dispares con el pie. Si puede perder el tiempo para entender realmente la teoría de cómo funciona, eso dará sus frutos. Pero si no lo hace, al menos familiarícese con lo que X, Y, R, realmente significa.
  • Un encierro mide dos cosas. Pueden ser X e Y, o R y θ, pero siempre registre ambos. Hace mucho más fácil la depuración. Si tengo razón, verás un cambio abrupto de 180 grados en θ donde se refleja tu curva, lo que es un claro indicador de que algo está mal.
  • No conozco los detalles de su experimento y no quiero contradecir a su supervisor, pero R es rara vez lo que quiere medir. La gente a menudo mide R porque no están seguros de cómo configurar mejor la referencia de fase. Probablemente encontrará que la medición de X evita la característica de reflexión divertida y le otorga un factor de 1.5 en señal a ruido.
  • El SR830 tiene la capacidad de escalar y compensar sus salidas. Práctico si eso es lo que quieres, pero confuso si está encendido cuando no lo haces. Eso podría ser responsable de la compensación de 4V. Compruebe que no haya lámparas de "expansión" o "compensación" en la pantalla LCD de la izquierda o justo debajo.
  • Necesitas una referencia estable. En su comentario, observa que es posible que no tenga uno, si es así, está dañando su señal de ruido y puede causar todo tipo de comportamiento extraño. La onda cuadrada del helicóptero debe ir al "ref in" BNC en la parte inferior derecha, y se debe seleccionar "pos edge" o "neg edge" not "sine". No debería haber una lámpara roja de "desbloqueo" y la frecuencia que se muestra arriba debe ser completamente estable.
  • Si va a intentar usar serial (y le sugiero que lo haga, si es práctico) puede usar un convertidor estándar USB-RS232 y un cable serial de 9 pines a 25 pines. Deberá establecer el terminador de lectura de visa en '\ r' y enviar la cadena 'OUTX 0' al instrumento al comienzo de cada sesión.
respondido por el Jack B

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