イントロダクション
120以上の分野で学位プログラムを提供するドイツのトップ教育機関であるミュンスター大学では、博士号を取得しています。学生の Michael Zwilich は、さまざまな空間プロファイルを持つビームの特徴を明らかにするために熱心に取り組んでいます。単一周波数ガウスビームを用いた一般的な重力波検出法と同様に、高次横モードを抑制する代わりに、固体レーザーのさまざまな横モードを専門とするマイケル氏は、これらの横モードを意図的に生成している。そのために彼は、 Moku:Pro レーザーロックボックス 図 1 に示すように、共振器長をスキャンしている間、共振器内で共振する各横モード (HG) がエラー信号を生成します。その後、ユーザーは、ロックアシスト機能を使用し、ゼロクロスポイントをタップして共振を調整します。この時点で、共振器長はレーザー周波数にロックされ、目的の横モードが常に送信されるようになります。
Moku:Pro は、一般的なベンチ必需品から、最も実験的なラボのセットアップを合理化するためのユニークで不可欠な機器まで、最大 15 個のソフトウェア定義機器を提供します。 Moku:Pro は Michael にコンパクトなソリューションを提供し、多彩なテスト構成オプションと直感的な iPad ベースのユーザー インターフェイスにより彼の研究を加速させました。
図1： PDHロッキングに典型的なエラー信号トレースの組み込みオシロスコープビューを示すレーザーロックボックスインターフェースのスクリーンショット
課題
Moku:Proを採用する前、Michaelさんのチームは、以前の実験セットアップで特定の繰り返し共振状態を常に励起する必要がありました。共振器の長さを変化させ、最終的に共振器内で特定の横モードの共振を確立しました。しかし、レーザーロックボックスがなければ、Michaelさんが望む状態は、ある時点に一時的にしか存在しないため、信号を検出し、特徴付ける機会は限られていました。
さらに、Michaelさんは研究を進めるためにこれらの手順を頻繁に繰り返す必要がありました。このプロセスは時間がかかり、反復的なものであったため、Michaelさんのチームはより迅速で合理的な測定を可能にすることで、この問題を解決する機器を探しました。
ソリューション
Moku:Pro レーザーロックボックスを使うことで、Michaelさんのチームは共振器の長さをレーザー周波数にロックすることができ、それによってセットアップの機械的振動や熱揺らぎを補正し、共振状態を無期限に維持することができました。
「状態がロックされたので、いつでも見たいときに見ることができます。」「これで研究がとても楽になりました。」とMichaelさんは述べています。
Moku:Proを使うことで、Michaelさんはもはや限られた時間に縛られることなく、信号の特性を調べることができるようになりました。図２は、レーザーロックボックスを使ってMichaelさんが生成した横モードの画像です。共振器の長さをアクティブに制御することで、選択した横モードを強制的に発振させ、この出力モードが共振器から連続的に放出されるようにすることができます。
図２: 結果モードのイメージ
Michaelさんは研究の初期のプロトタイピング段階にあるため、Moku:Proでさまざまな機器をすばやく試すことができます。
「Moku:Proを使えば、専用の電子機器を買うことなく、ただ試してみることができます。」「Moku:Proは、専用の電子機器を買うことなく、ただ試してみることができるのです。」とMichaelさんは述べています。
標準的なテスト機器と Laser Lock Box のような複雑な機器の両方を提供するデバイスを使用することで、Michael は必要な機器が必要になる前に利用できるようになります。彼は、特に研究の初期段階では、機器の具体的な要件を知らなくても研究を進めることができます。モニタリングと分析のために、彼は Moku:Pro も使用しました。 オシロスコープ, 波形発生器, 周波数応答アナライザ — スペースに制約のある研究室で高価なテスト機器を追加購入する必要はありません。
液体機器の使用 レーザーロックに関するアプリケーションノート, マイケルはレーザーロックシステムを簡単にセットアップしました。
「以前は、ただ面倒なだけでした。」とMichaelさんは語っています。
Michaelさんは、アプリケーションノートとレーザーロックボックスを使用してセットアップを合理化し、技術的な測定の詳細に煩わされるのではなく、研究目標に集中できるようにしました。セットアップやテスト機器の制約に制限されなくなったため、Michaelさんの研究スピードは上がりました。彼は通常、デスクトップインターフェイスを使用して Moku:Pro を制御していますが、iPadを使うと、画面が１つ増え、ラボ内の移動も簡単なので気に入っています。
「１つのモニターに縛られることなく、情報を広げることができます。」と、MichaelさんはiPadのインターフェースについてコメントしました。
結果
Moku:Pro レーザーロックボックスを使うことで、Michaelさんのチームは、初期のプロトタイピング段階での研究スピードが上がりました。Michaelさんは、セットアップをさらに最適化し、Moku:Pro を使用して信号を継続的に監視することで実験を継続する予定です。
Moku:Pro の多用途性により、Michaelさんは研究に集中することができました。
「研究では、始める前に何が必要かを正確に把握できない状況がよくあります。そのため、とりあえず始めてみて、具体的に何が必要かを確認できるツールがあれば、作業が大幅に楽に、快適になります。」とMichaelさんは語っています。
Moku:Proを使えば、新しい専門的な機器が必要なときに障害にぶつかる代わりに、テストを拡大するために必要なツールにアクセスできます。
の詳細については Moku:Pro, でお問い合わせ info@liquidinstruments.com.
