EOM-Treiber für feste Frequenz - Page 2

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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Wie waere es mit einer normalen Class-C Stufe, bei der die 80pF einen
Teil des Schwingkreises ausmachen? Wobei 80pF fuer 100MHz recht hoch
ist, sollte aber irgendwie gehen. Wenn es dann noch amplitudenmoduliert
werden muss, ginge das ueber die Versorgungsspannung. Da ganze koennte
z.B. auf 30V oder hoeher laufen, was immer der Transistor mag. Der
Kollektor saesse dabei an einer Anzapfung, sodass man am oberen Ende des
Schwingkreises auf die gewuenschten 150V kommt. Leistung braucht es dann
nicht viel, nur was eben aufgrund des ungeunstigen LC Verhaeltnisses an
Verlusten im Schwingkreis auftritt.

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com /

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz

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Wenn ich Dich richtig verstehe, wäre das so ähnlich wie Mawins Vorschlag,
nur mit bipolarem Transistor statt MOSFET. Allerdings würdest Du Dich
nicht auf die Resonanz zur Spannungsüberhöhung verlassen, sondern im
halbwegs linearen Bereich des Transistors arbeiten. Oder?


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Also einen RF-Trafo berechnen und selber wickeln. Das wäre für mich
völliges Neuland. Aber warum nicht? Einmal ist immer das erste Mal.  

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak
http://lilalaser.de/blog

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Noe, schon als Schalter, nennen die HF Spezis C-Betrieb. Du musst ihn
aber ein wenig resistiv belasten, sonst macht es (Achtung, Ruediger,
jetz kuett et ...) FATZ ... *PENG*. Ich weiss auch nicht, wie uebel ein
EOM eine saftige Ueberspannung nimmt. Die Dinger kosten ja meist eine
Stange Geld.

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Nur Mut. Und im Zweifel fragen, wir HF Leute sind damals auch nicht vom
Himmel gefallen, hatten auch gefragt (und so einiges zerschossen...).

--
Gruesse, Joerg

http://www.analogconsultants.com /

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Was auch noch geht: Spule parallel, sodass sich bei der gewuenschten
Frequenz Parallelresonanz ergibt. Dann einen guten CMOS Treiber nehmen,
der die Frequenz packt, hochtransformieren und auf den Schwingkreis. Ob
die Mini Circuits Uebertrager 150V abkoennen weiss ich nicht, muesstest
Du mal nachsehen.

--
Gruesse, Joerg

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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Joerg schrieb:
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Gib ihm doch Hilfe: z.B. 74AC573, alle Ausgänge parallel geschaltet.

Gibt ordentlich Muskeln. Aber nix für Steckbrett. Am besten in SMD und
mit zwei Abblockkondensatoren unterschiedlicher Größe.
Sind billig. Da darf man auch mal was *fatz peng oder stille* machen.


- Henry


--
www.ehydra.dyndns.info

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Dann lieber 74AC244. Allerdings geht AC bei 100MHz die Puste aus,
muesste man sich mal neuere Serien wie 74AUC244 ansehen. Allerdings muss
Kai-Martin dann von 3.5V hochtransformieren, weil sie nicht mehr aushalten.

--
Gruesse, Joerg

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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
On Fri, 8 Feb 2008 22:03:09 +0000 (UTC), Kai-Martin Knaak
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Das Zauberwort heißt LDMOS, hier ist eine nette Applikation
für den von Dir gewünschten Frequenzbereich:
http://www.st.com/stonline/products/literature/an/6953.pdf

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Wenn das Ding kapazitiv ist, setzt man eine geeignete Induktivität
bei der Wunschfrequenz nach Schwingkreisformel dagegen und
versieht die mit einer Anzapfung für die Einspeisung.

Bei 80pF Last wären das bei 100 MHz rund 32uH. Ein zum
Modulator paralleler hochohmiger Widerstand besorgt dann
eine definierte Güte und verhindert eine teure Überspannungs-
"Resonanzkatastrophe".

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Nicht, wenn man ihn anzapft. eher im Gegenteil:

Der Reihenkreis ist in Deinem Fall auch ein Parallelkreis mit
Stromeinspeisung, dabei definiert der Innenwiderstand Deiner
Quelle die Güte mit, denn der Schwingkreisstrom fließt beim
Serienkreis komplett durch den Generator!

Sieht so aus:

   +-------+
   |       |
   L       |
   |     C_mod
 Ri_Gen.   |
   |       |
   +-------+

Alles nur eine Frage der Betrachtung ;-)

Und/aber:

Mit einer Anzapfung kommst Du leichter bei begrenzten Güten
Deiner Schwingkreiselemente auf eine hohe Spannung am
Modulator, denn das erreichbare Impedanz- und damit
Spannungsniveau ist bei der Induktivität ohne Anzapfung
durch den zwangsweise in Serie befindlichen Innenwiderstand
des Generators wie auch die Güte der üblichen Induktivitäten
klar begrenzt.

Eine Induktivität in der von Dir gewünschten Größenordnung
mit Anzapfung ist im Grunde sehr leicht selber herzustellen
und es gibt auch genügend Fertiger für Stückzahlen.

Alternativ könntest Du auch den Kondensator splitten, also
einen zweiten solchen einfügen, das sieht dann so aus:

      +-------+
      |       |
    C_mod     |
      |       |
  +---+       L
  |   |       |
 Gen. C2      |
  |   |       |
  +---+-------+

Das ist die Lösung für Wickelfaule ;-)

Again: Ggf. ein Parallelwiderstand zu L, um Ärger bei
zu guten Schaltungselementen zu vermeiden.

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Würde ich nicht machen, wenn es stabil sein soll.

Für eine Beständig Gut Funktionierende Lösung (tm)
würde ich mit einem definiertem Generator-Impedanzniveau
(z.B. 50 Ohm) arbeiten und dieses sowohl in Richtung
Generator/Verstärker als auch in Richtung Modulator-Kreis
mit einem Netzwerkanalysator kontrollieren.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
http://www.bartels.de + Phone: +49-8122-9729-0 Fax: -10

Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Hallo Oliver,

du solltest mal deinen Taschenrechner kalibrieren. :-)
Bei 80pF und 100MHz gibt das wniger als 32nH.
Das ist gerdade mal ein Stück Draht mit wenigen cm Länge.

Gruß
Helmut
 



Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
On Sat, 9 Feb 2008 16:15:42 +0100, "Helmut Sennewald"
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Hast recht, genau um den Faktor 1000 falsch überschlagen.
Ich hätte die "EEX" Taste doch lieber benutzen sollen ;-)

Das macht zwar das Wickeln leichter, nicht aber die
Anzapfung, da würde ich dann eher zur zweiten Lösung
tendieren, wobei das dann schon fast der Serienkreis ist.

Das Prinzip und das Thema "Güte" bleibt.

Für die Kreisgüte ist das kleine L aber wenig gut, da wird
es schwer, die Spannung soweit hochzutransformieren,
selbst mit Tricks wie Leitungselementen.

Ich fürchte, da hilft nur ein Hochvoltverstärker oder ein
wirklich sehr sorgfältiger Aufbau des Kompensations-L
als Luftspule bei trotzdem noch einem hohen Eingangs-
Impedanzniveau. Die 80pF sind in der Tat eklig.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Geht schon, kannst ja vorher rauftransformieren. Multifilare Wicklung
eines #43 Ringkerns geht bis da oben noch so einigermassen, schon hier
und da gemacht. In den meisten Faellen habe ich FT43-37 genommen, bei
dickerer Primaerwicklung wegen Isolation auch FT43-50. Liegt hier immer
knapp ein Pfund von im Labor. Auch geeignet sind Doppellochkerne
("Schweinenasen"), wie man sie in aelteren VHF/UHF Weichen findet. M.W.
hat bei Euch Epcos so etwas.

--
Gruesse, Joerg

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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
On Sat, 09 Feb 2008 14:21:45 -0800, Joerg
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Das klingt irgendwie nach "handlichem Schrankformat" ;-)

Irgendwann könnte man sich dann wirklich überlegen, das
Modulator-Dingens gleich mit Elektronenröhren zu speisen ;-)

Oder doch mit deren modernen Ersatz:
http://www.ixysrf.com/pdf/switch_mode/IXZ210N50L.pdf
Es geht ergo auch direkt ohne Klimmzüge.

Gruß Oliver

--
Oliver Bartels + Erding, Germany + snipped-for-privacy@bartels.de
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Noe, eine Schaltung dieser Art ist in einem Plastikkasten in der Groesse
eines Modem, zusammen mit allem moeglichen anderen Krempel. Die
Ringkern-Chose mit Treiber nimmt dabei pro Kanal nur einen halben
Quadratzoll, aehm, 3.5cm^2 ein. Und auch nur, weil das "billisch" sein
musste, da semi-disposable. D.g. wenn jemand die Tuer zuknallen laesst
und das Kabel dazwischen war, wird einfach ein neues geliefert. Und ja,
da ist auch ein 8051 mit drin.


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Aber nur wenn man Rockefeller heisst ;-)

--
Gruesse, Joerg

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Re: EOM-Treiber 翽 feste Frequenz
Kai-Martin Knaak schrieb:

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Gegentakt-Kaskode, wie die Vertikalendstufe im Oscar.


Gruß Dieter


Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Kai-Martin Knaak schrieb:

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Hier bitte die Physiker noch einmal um eine Bestätigung bitten:

Mit 150 V Amplitude erreicht man üblicherweise etwa die Halbwellenspannung
eines EOMs. Das bedeutet für den transmittierten Laserstrahl eine
Phasenmodulation
exp(i(w t + b*sin(W t)))
= exp(i w t) (BesselJ(0,b)
+ Sum[     BesselJ(k,b) exp(i k W)]
+ Sum[-1^k BesselJ(k,b) exp(i k W)] ).

Mit so großen Modulationsindices (b~pi) hat man sowieso schon eine Menge
optischer Leistung (~20%) im 2. harmonischen Seitenband, so daß ich
momentan nicht sehe, wieso man sich bei der Elektronik so anstellen sollte,
um -40 dB zu schaffen.

Dazu kommt, daß die Linos Modulatoren zwar sehr gut sind, das angedachte
Modell aber für den Einsatzzweck definitiv nicht das bestgeeignetste ist.
Dieses Modell hat 4 Kristalle in Serie, um so Temperaturdrifts zu
kompensieren, was für DC Betrieb sehr hilfreich ist. Da die absolute Phase
des Lichts beim PDH-Lock unwichtig ist, stören auch Drifts nicht und man
hätte besser ein billigeres Modell mit 1/4 der Kapazität gewählt. Die
Anschlußweise mit zwei Bananensteckern (!) bei 100 MHz wird euren Physikern
übrigens noch viel "Freude" im Labor bereiten, das wird fast zwangsläufig
zur Antenne.

Könnt ihr denn nicht mit Diodenlasern locken? Da läßt sich die
Phasenmodulation so viel einfacher und billiger durch Modulation des
Injektionsstromes bewerkstelligen. Falls die Seitenbänder auf dem Laser im
weiteren Verlauf des Experimentes ein Problem darstellen, kann man auf das
durch die Cavity transmittierte Licht ausweichen.

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Das wird wohl so ähnlich laufen wie bei AOMs.

Apropos AOMs: Wenn die Resonanz, auf die gelockt wird, so breitbandig ist,
daß 100 MHz Seitenbandfrequenz benötigt werden (irgendeine breite
Atomlinie?), ist evtl. auch das Dither-Locken mit einem AOM eine Option. Da
hat man dann auch gleich den Vorteil, daß man a) keine Seitenbänder
aufmodulieren muß und auch gleich die relative Frequenz des Lasers zur
Dispersionslinie verstimmen kann, so daß man u.U. auf die viel stärkeren
Crossover-Linien locken kann.

Gruß,
        Jürgen

--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Allerdings sollte man per Strommodulation nicht mehr als ein paar wenige
nm erwarten. Die Linienbreite ist auch oft nicht so der Hit, man kommt
mit VCSELs nur mit Spezialanfertigungen unter 5MHz. Cleaved Diodes sind
viel besser, aber die schaffen meist nicht mal 1nm (mehr nur ueber TEC
und das ist langsam). Hatte mir da letztens die Zaehne dran ausbeissen
duerfen.

[...]

--
Gruesse, Joerg

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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Joerg schrieb:

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Und das wäre schon viel. Hier geht es aber um die Phasenmodulation eines
Laserstrahles mit einem optischen Phasenschub von Größenordnungsmäßig 2pi
in einem Zeitraum von 1/100MHz10% ns.

Die optischen Frequenz eines Lasers resonant zur Cäsiumwellenlänge (852 nm)
ist f035%2 THz! Eine Wellenlängenänderung von 1 nm entspricht hier etwa
einem Frequenzschub von 500 GHz, also beträgt die nötige
Wellenlängenänderung durch den Modulationsstrom 100 MHz/500 GHz*1 nm =
1/5000 nm.

Das ist mit Leichtigkeit durch einen eher kleinen Modulationsstrom selbst
bei einem extern stabilisierten Laser hinzubekommen.

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Gruß,
        Jürgen
--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
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Das ist wahr, so wenig Hub ist kein Problem.

[...]

--
Gruesse, Joerg

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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Hallo Jürgen,

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Habe gerade nachgefragt: Der EOM stammt aus einem alten Experiment...


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Jo. Die Bananenbuchsen als Anschluss viele MHz zu übergeben, fand ich
auch etwas überraschend.


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An der Stelle geht es um den Lock des eigentlichen Uhrenlasers auf eine
High-Finesse-Cavity. Für langsame Korrekturen soll der Laser
spektroskopisch auf den Uhren-Übergang der MG-Atome in der Falle geregelt
werden. Wegen den benachbarten Übergängen im Atom soll das Licht für die
(Ramsey-) Spektroskopie unmoduliert sein.


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Durch die High-Finesse-Cavity kommt nicht viel durch. Aber Du hast recht:
Man könnte die Seitenbäner mit einem Resonator ausfiltern.


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Wie funktioniert das?


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Crossover-Linien kenne ich nur von der Dopplerfreien Spektroskopie an
Atomdampf. Du meinst hier etwas anderes, oder?

---<(kaimartin)>---
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Kai-Martin Knaak                                  tel: +49-511-762-2895
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz
Kai-Martin Knaak schrieb:

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Ah, alles klar. Die Cavity als Referenz für kurze Zeitskalen und den
langsamen Cavitydrift regelt ihr dann über die Atome weg.

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Ja wenn es eine Hochfinesse-Cavity ist, wahrscheinlich nicht.

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Das macht aber wieder Aufwand und gibt einen Regelkreis mehr, der aus dem
Lock fallen kann.

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Wenn man keine so hohen Regelbandbreiten braucht, kann man den Laserstrahl
mit einem AOM in der Frequenz verschieben; die AOM-Frequenz (generiert z.B.
von einem VCO) wird -sagen wir mal mit 100 kHz- FM-moduliert, und das
frequenzmodulierte Licht wird dann durch die Atome oder die Cavity, auf
deren Transmissionsmaximum (oder Minimum) man locken will, geschickt. Dann
schaut man sich die transmittierte Leistung an und demoduliert das Signal
in der anderen Quadratur des 100 kHz-Signals. Exakt am Transmissonsextremum
ist das Resultat Null.

Das ganze ist also ziemlich ähnlich zur Pound-Derever-Hall-Methode, nur sind
üblicherweise die Modulationsfrequenzen geringer.

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Doch, die meinte ich.

Gruß,
        Jürgen
--
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Re: EOM-Treiber für feste Frequenz

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Andererseits sind ohnehin allein sechs PDH-Regelungen eingeplant, um die
verschiedenen Pump-, Rückump-, Kühl- und Uhren-Laser einschließlich
Verdopplungen und Übertragungs-Cavities zu zähmen. Da kommt es auf ein
geregeltes Fabry-Perot mehr oder weniger auch nicht mehr an.


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Ah ja.
In diesem konkreten Fall ist das allerdings keine Lösung: Der Uhrenlaser
braucht eine schnelle Regelung auf die High-Finesse-Cavity, um seine
Linienbreite unter ein Hz zu bekommen. Bei der langsamen Regelung auf die
Atome hat man nur alle paar Sekunden ein Signal, wenn die Falle neu
geladen ist.


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Bei der MG-Uhr wird es keine Crossover-Linien geben, weil die Atome erst
in einer MOT gefangen und dann mit diversen Kühlmethoden unter das
Doppler-Limit gebracht werden. Hier ist gerade eine Doktorarbeit fertig
geworden, in der eine neue Methode mit Zwei-Photonen-Prozessen erprobt
wurde. Dabei leuchtet zusätzlich ein infraroter Laser in das
Fallengebiet. Das führt bei richtiger Wahl der Laserfrequenzen und
Leistungen zu einer besonders starken Kühlkraft. Sehr spannend. Ich hätte
nicht gedacht, dass knapp 20 Jahre nach Erfindung der MOT noch neue
Kühlverfahren gefunden werden.

---<(kaimartin)>---
--
Kai-Martin Knaak
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