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有源閉環(huán)控制

模擬系統(tǒng)內(nèi)核以z低的相移實現(xiàn)z高的控制性能

無需數(shù)字化步驟的z高分辨率

無需用戶交互，無需計算機

提供 USB 接口（以太網(wǎng)、RS-232）和軟件

連續(xù)和脈沖激光器的精確定位

也適用于超短脈沖激光器（ps、fs）

提供 OEM 版本

優(yōu)異的性價比

非常精確、快速和可靠的光束對準

主動光束位置和光束方向控制

激光束指向補償

精確的運動和振動控制

自動調(diào)整激光束

將激光束快速傳送到不斷變化的應用

OEM 解決方案：例如激光材料加工中的在線精度控制

通信和可視化軟件

緊湊型激光束穩(wěn)定系統(tǒng)可以選擇配備串行接口。它允許設置參數(shù)和讀取值。通信通過 USB 運行。作為替代方案，也可以使用以太網(wǎng)或 RS-232。相關(guān)軟件利用該接口并與穩(wěn)定系統(tǒng)通信。它提供位置、強度和壓電電壓的實時顯示，并包括一些控制穩(wěn)定系統(tǒng)的功能。

電子控制系統(tǒng) （包括控制器，放大器，電源）完quan被集 中到一個簡潔緊湊的外殼中。它可由一個普通標準的 12V 電源驅(qū)動。

安裝和調(diào)試操作

簡介

想了解系統(tǒng)操作原理最迅速明了的方法是參看圖 5-圖 7。圖 5 中顯示了電子控制系統(tǒng)頂部的面板按鍵和位置信號的輸出口。 這個型號用于有兩個探測器和兩個轉(zhuǎn)向器的系統(tǒng)，此型號包括調(diào)控段1（Stage 1）和調(diào)控段 2（Stage 2）。兩個調(diào)控段可以分別用開關(guān)鍵獨立地開起或關(guān)閉

（Start/Stop）。若您按開關(guān)鍵（Start/Stop），那么這個調(diào)控段便處于開起狀態(tài)，此鍵的右上角上的小LED 會發(fā)亮。但這還不表示調(diào)控段在調(diào)控工作中。只有當激光射到探測器上的光強足夠高時，調(diào)控段才會處于調(diào)控狀態(tài)， “Active“ LED 會亮起來。范圍顯示屏 （Range）顯示出轉(zhuǎn)動鏡是否處于正常工作范圍內(nèi)。

頂部面板的位置輸出口（Position）是用來幫您觀察監(jiān)視激光束是否射到探測器上的預定位置的（x 和

y）。

光學組件安裝

光學部件（轉(zhuǎn)向鏡和探測器）可以根據(jù)不同的應用需求按照不同的方法組裝起來。

探測器可直接放設在高反射鏡的后面。該探測器非常敏感，所以高反射鏡后微弱的透射光就足以用來固定激光。這個特性的優(yōu)點是，用戶不需在現(xiàn)有的光路設施中附加其它部件。除此之外如有需求，也可使用一個分光片或玻璃片把一部分光轉(zhuǎn)射到探測器上。這一配置適用于光束直徑較大的激光系統(tǒng)， 因為光束直徑太大會導致轉(zhuǎn)向器限制激光的傳輸。

無論在什么情況下，四象限光電二極管的中心位置應該是所需固定的激光位置。優(yōu)秀轉(zhuǎn)向器應該放置在激光源的附近或最后一個干擾源的附近。最后一個探測器應放在激光的應用附近。

注意：

整個裝置應該安裝在一個平穩(wěn)區(qū)域。理想情況下，所有的組件都應被固定在光學平臺上。其他附加的定位輔助步驟（如高度調(diào)節(jié)）等都不應采用。如果激光設備中有振蕩元件，而且其共振頻率在調(diào)控頻率帶寬之內(nèi)，那么，在調(diào)控過程中這個元件可能會引起此系統(tǒng)在它的公振頻率上開始振蕩。

下面的圖 8a-e 中顯示了一組可選擇的結(jié)構(gòu)設置。這幾個示例顯示了如何利用四象限光電二極管

（4QDs）來達到四軸控制的設置。若用戶只需雙軸調(diào)控系統(tǒng)，調(diào)控結(jié)構(gòu)設置同上，只要省略第二個轉(zhuǎn)向器和第二個 4-QD 即可。

圖 8a  中顯示了典型的四軸調(diào)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設置，其中要調(diào)節(jié)的激光Shou先射到一個轉(zhuǎn)向鏡上，

然后經(jīng)過一個由轉(zhuǎn)向鏡和探測器共同組成的組合設置，激光被射到一個放在光鏡后面的第二探測器上。

圖 8b 顯示了類似的結(jié)構(gòu)，其中探測器前多加了一個透鏡，同時還多加一個分光片。這種結(jié)構(gòu)適用于光束直徑較大的激光。

在圖 8c 中，為提高角度分辨率，在探測器 2 的前端多加了一個透鏡 。在這種情況下，透鏡離探測器的距離最hao是透鏡的焦距。焦距選擇的原則應該是；該焦點的直徑（也就是激光光線射到探測器上的直徑）不應太小。激光束達到探測器上時的直徑應>50 微米，以便保證它能射到四象限光電二極管的每個象限。 （象限之間的間距是 30 微米）。

圖 8d 顯示了 8c 的一個變形例，其特征在于，兩個探測器共同放在一個光路反射鏡的后面。在這里一個探測器前放置了一個透鏡，由此光束位置和光束方向都被穩(wěn)固住了。

最后圖 8e  所示，是另一種結(jié)構(gòu)。前面介紹的四軸系統(tǒng)被轉(zhuǎn)換成兩個二軸系統(tǒng)。即兩個調(diào)控段

用于穩(wěn)定兩個獨立的激光束。

安裝順序簡介

在您優(yōu)秀次安裝起動激光穩(wěn)定系統(tǒng)時，以下步驟將協(xié)助您順利完成安裝。 更加quan面細致的說明和解釋，請參閱用戶手冊。

1)  穩(wěn)固的組件安裝(轉(zhuǎn)向鏡和探測器)：Shou先應該把激光射線的位置調(diào)到探測器的中心點上。探測器可以直接安置在光鏡后面?；蛘?，激光射線的一微小部分可以通過分光片轉(zhuǎn)射到探測器上。

2)  電線連接：優(yōu)秀轉(zhuǎn)向鏡的電線應與優(yōu)秀傳動器輸出口 1 （Actuator 1）連接，第二轉(zhuǎn)向鏡的電線應與第二傳動器輸出口 2（Actuator 2）連接。優(yōu)秀探測器與優(yōu)秀四象限光電二極管輸入口 1（4QD1） 連接，第二探測器與第二四象限光電二極管輸入口 2（4QD2）連接。

3)電源開關(guān) (在外殼左側(cè))：接通電源電線（12V，2A）。啟動系統(tǒng)后控制器正面的四個綠色范圍LEDs（Range）會亮起來。

4)  調(diào)試探測器上的信號敏感性：z佳狀態(tài)下，設在探測器反面的光強顯示排上的 9 個LEDs 應該亮起。

（為達到這一狀態(tài)，可以通過調(diào)試轉(zhuǎn)動探測器中內(nèi)裝的電位計來達到。如有需要，請使用不同的濾光片）。

5)Shou啟調(diào)試：（先不啟動調(diào)控段 （Stage1，Stage2）） ：把激光射線調(diào)試到探測器的中心點上。 在此情況下，位置顯示屏（LED-十字屏）不該有紅色的 LEDs 發(fā)亮。

6)方向編碼：打開起動調(diào)控段 1（按 Start/Stop-鍵），之后如果范圍 LEDs 中（Range）有紅色 LEDs 亮起來，則應調(diào)整改變控制器外殼右側(cè)上相應的 x 和y 的方向滑動開關(guān)的位置。最理想狀態(tài)下，范圍LED（Rang）中只有中間的綠色 LED 燈亮起。

7)  與以上第 6 步的操作相同，可調(diào)試調(diào)控段 2 的方向編碼。

8)  微調(diào)調(diào)控段 1：微調(diào)時兩個調(diào)控段都應處關(guān)閉狀態(tài)，（再次按 Start/Stop 鍵，使 Active 的 LEDs 不再發(fā)亮）。然后電線插入控制器正面的方位插座（Position）并與一示波器相連，借助于示波器的圖， 調(diào)試轉(zhuǎn)向鏡，把 x 和y 的值調(diào)到接近 0V。

9)  微調(diào)調(diào)控段 2：調(diào)控段 1 處于正常開動狀態(tài)（按 Start/Stop 鍵, 使調(diào)控段 1 的Active LED 發(fā)亮），調(diào)

控段 2 仍然關(guān)閉著。然后按照第 8 步驟的部分的描述，繼續(xù)調(diào)試。

10)  兩個調(diào)控段都被開起，四軸穩(wěn)定控制系統(tǒng)就可以開始正常工作運行了。

操作性能和安全性能

光強和其位置的顯示

穩(wěn)定系統(tǒng)中每個四象限光電二極管 （4-QD）的光強, （其光強是所有 4 個象限光強的總和）， 是通過一排 LEDs（10 個綠色 LED 顯示燈）標示出來，這排 LED 安裝在與此四象限光電二極管相連接的探測器的背面。同時，激光光束位置是通過一個 LED 十字顯示屏標示出來的。當激光擊中 4-QD 的中心，那么只有位于**的綠色 LED 發(fā)亮。在其它情況下，其它的 LED 也會發(fā)亮，請參看類似于圖 9 中的例子。

圖 9：幾個不同例子來說明激光（橙色斑點）擊到 4-QD 上時，位置顯示屏（LED 十字顯示屏）上所顯示的圖象的意義。左邊的圖像是您從后面通過探測器背面能“看見“的激光束圖象。

如果只有綠色和黃色 LED 指示燈發(fā)亮，這時傳感電子件處于線性性能區(qū)域，在此情況下測試信號與激光位置之間有一個線性的直接關(guān)系。如果還有一個或多個紅色 LED 發(fā)亮，那么以上所說的線性關(guān)系就不存在了。因為 4-QD 的物理結(jié)構(gòu)在此條件下無法保證這一相關(guān)性。

 可無級調(diào)控的信號放大性能

為方便調(diào)試探測器上的光強度信號，每個探測器的側(cè)面都配置了一個無級調(diào)控電位計，用于調(diào)控信號強度的增減。由此，即使激光強度有所變化，用戶無需改換任何光學濾波片。請注意，在此信號放大的z高值是z低值的 10 倍。

 激光信號減弱時的零位

如果擊到 4-QD 上的激光強度只有飽和狀態(tài)的 10%或以下，（LED 顯示屏上只有一個 LED 亮著）， 穩(wěn)定系統(tǒng)會自動把轉(zhuǎn)向鏡移回到零位。這樣就確保了，在激光被關(guān)閉時或被中斷時，轉(zhuǎn)動鏡會回到起初的零點位置，那么當激光從新運行時，轉(zhuǎn)動鏡可從零點位置從新起動。

調(diào)控延遲

系統(tǒng)中特設一個調(diào)控延遲性能。無論激光被關(guān)閉或中斷或減弱時，此調(diào)節(jié)性能先讓轉(zhuǎn)向鏡回退到零位， 激光系統(tǒng)恢復正常稍后，此性能才啟動激光穩(wěn)固調(diào)控工作。您可以看見： 在以上情況下，Active-

LED 在這延遲過程結(jié)束之后才會再亮起。

調(diào)控狀態(tài)（連鎖性能）

在系統(tǒng)處于完quan關(guān)閉狀態(tài)（斷電）下，系統(tǒng)中的壓電傳動器，由其本身的特性，總會讓轉(zhuǎn)向鏡轉(zhuǎn)到一個極端位置上。這一位置與轉(zhuǎn)動鏡零點位置相差約 0.5 毫弧度（PKS 型號）或 1.0 毫弧度（PSH 型

號）。這個極端位置可能會導致激光的錯誤定位而使整個系統(tǒng)出現(xiàn)故障或帶來損壞。所以為避免以上情況出現(xiàn)，激光穩(wěn)定系統(tǒng)具有一個 TTL（晶體管邏輯電路）輸出口 （Status，設在外殼左側(cè)），它可以用來關(guān)閉激光或利用一關(guān)閉快門來中斷激光。如果 TTL 的輸出狀態(tài)為高時（HIGH），表明調(diào)控系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，轉(zhuǎn)動鏡處在正確的位置或在零點位置。如果 TTL 的輸出狀態(tài)為低時（LOW），表明調(diào)控系統(tǒng)處于工作狀態(tài)，但轉(zhuǎn)動鏡的位置不正確。（如果調(diào)控系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)下，TTL 的輸出狀態(tài)一直是處于 HIGH）。

帶寬轉(zhuǎn)換

整個系統(tǒng)的調(diào)控帶寬可直接影響調(diào)控結(jié)果的質(zhì)量。該系統(tǒng)可以在兩個不同帶寬階段進行調(diào)控操作。若無其他要求，基本設點是高帶寬段。如果干擾因素來自不穩(wěn)定的機械結(jié)構(gòu)，te別是當元件的自身共振頻率相互干擾時，則應選擇低帶寬段。帶寬轉(zhuǎn)換按鈕設在系統(tǒng)外殼上（Bandwidth =帶寬 ，參見圖7，H =高，L =低）。用戶可根據(jù)需要對每個控制段分別選擇合適的帶寬段。

注釋：該系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)激光的光質(zhì)點。隨著光質(zhì)點的移動穩(wěn)定系統(tǒng)的調(diào)節(jié)重心也會移動。這里光質(zhì)點是由激光橫斷面光強分布情況來確定的。但整個調(diào)控過程不改變激光的光強的分布。

用于“緊湊型”系統(tǒng)的探測器組件

我們所有的探測器都是為了與“緊湊型”系統(tǒng)完quan結(jié)合而開發(fā)的。我們可以為每種應用和激光器提供理想的探測器。我們最常見的型號如下所示。

組件:光電探測器

標準四象限光電探測器

圖 13a 顯示的是探測器的正面，這也是四象限光電二極管的檢測感應區(qū)。 圖 13b 顯示的是探測器的背面，這里有由 LED 燈組成的 “十”字顯示燈（激光方位顯示燈）；右邊的“1“字顯示燈（激光光強顯示燈）；及其幾個插頭（X－， Y－ 方位插頭，光強插頭，電源插頭）。關(guān)于探測器的其他信息，請參照 4.1.-4.2.

 高光強探測器 - 四象限光電二極管可探測光強變化范圍巨大的激光

許多激光系統(tǒng)中的激光光強不是固定的，而且它的變化范圍時常非常大，或者激光光強變化需要有一定模式， 而這個模式變化范圍非常大。新制的高光強探測器有完quan不受光強變化的性能，它的信號感應敏感度完quan能自動調(diào)節(jié)來配合光強的變化。激光系統(tǒng)的光強變化范圍可以 > 1000 倍，我們的探測設備不會受其影響，也不需添加任何光學濾波片。信噪比（S/N）在整個光強變化范圍內(nèi)根本無明顯變化。這個型號的探測器使我們的穩(wěn)定系統(tǒng)的功能達到其Max. 的準確性，確保客戶的激光系統(tǒng)的運行達到z佳狀態(tài)。

優(yōu)點：

?          激光可變化范圍 / 光強范圍 10³

?          信號噪比使用標準四象限光電探測器低

 紅外線-紫外線探測器

對于光長在紅外或紫外的激光系統(tǒng)，我們可提供以下特制四象限光電二極管來滿足不同光線范圍和不同探測感應區(qū)面積的需求。性能表如下：

PSD 探測器

作為標準四象限探測器的另一選擇,我們可提供 PSD 探測器。PSD（方位感應器）適合用于以下光長

范圍：

PSD 探測器 和標準四象限探測器的區(qū)別在于，在 PSD 的整個感應區(qū)范圍內(nèi)，每個點都可被利用為激光穩(wěn)定點的位置。因為在這個感應區(qū)范圍內(nèi)，電壓和方位成線性比例。也就是說方位的變化也直接是電壓的變化。

利用這一特性，PSD 探測器相比于標準四象限探測器具有一個很大的優(yōu)點。四象限探測器的激光穩(wěn)定點一般必須選擇在探測器的中心點，而使用 PSD 時，你可定義 PSD 感應范圍內(nèi)的任何一點作為激光

穩(wěn)定點。從而簡化了手動調(diào)試工作。因為你只需要添加一個簡單的外加電源，輸出一個電壓信號，你可以通過對這個外加電壓高低的調(diào)節(jié)，輕松地調(diào)節(jié)或改變方位的位置。由此輕松調(diào)節(jié)或改變激光穩(wěn)定點的位置。

光學組件      

 轉(zhuǎn)動鏡 PKS 型號

相比之下，轉(zhuǎn)動鏡 PKS 的傾斜角度比 PSH 型號小。它的傾斜角度是 ±0.5 毫弧度。它可使大直徑的激光通過。在粗調(diào)轉(zhuǎn)動鏡的零點位置時，也可由手動調(diào)節(jié)。 在圖 10 中，顯示了一個 PKS 型號。

轉(zhuǎn)向鏡 PKS 型號，配置 1''光鏡。藍箭頭指示 x-和 y-記號。

1.1.  轉(zhuǎn)動鏡 PSH 型號

1.1.  轉(zhuǎn)動鏡 PSH 型號

轉(zhuǎn)動鏡 PSH 有比較大的傾斜角度。它的傾斜角度是±1 毫弧度。它也可由手動調(diào)節(jié)。為達到高諧振頻率，這個型號配備了一個強彈簧并附加平衡體來優(yōu)化效果。標準轉(zhuǎn)動鏡選用 1''光鏡，但它也可在利用適配器的情況下配備其他較大的光鏡。

轉(zhuǎn)光鏡 PSH 型號，配置 1''光鏡

:轉(zhuǎn)光鏡 PSH 型號， 配置 適配器和 1.5'' 光鏡

注釋:

?壓電傳動器的移動頂板對機械干擾力非常敏感。所以請避免強烈的力或力矩對這個板塊的影響。該壓電疊堆組件緊靠在頂板的后面。

?如果您有必要刪除 1.5’’-適配器，需te別小心。我們可以提供詳細說明和特制工具來幫您正確

操作。

轉(zhuǎn)動鏡 P4S30 型號

轉(zhuǎn)動鏡 P4S30 適合用于更大的光鏡系統(tǒng)( 光鏡 > 1'')和更大的傾斜角度。相對于含 2 個壓電疊層的 PKS 和PSH 來說，P4S30 含有 4 個壓電疊層 ,由此整個裝置更加穩(wěn)固。也因此擁有更高的共振頻率。 因為這個特性,P4S30 能用在帶寬很大的系統(tǒng)當中，另外 P4S30 的傾斜角度更加寬大,它的光鏡傾斜角可達到 ± 2 毫弧度, 也就是說它的光線傾斜度可達 ± 4 毫弧度.

更多激光組件

激光快門

激光快門系統(tǒng)“Beamblock”專為與光束穩(wěn)定系統(tǒng)組合而設計，但也可以單獨使用。它由一個激光快門和一個可啟用不同操作模式（外部、確認、手動）的快門控制單元組成。

除了標準的激光快門，我們還可以提供定制產(chǎn)品。例如，下圖顯示了一個微型快門。如果只有有限的可用空間，則可以使用它

實時位置檢測器“XY4QD”和“XYPSD”

這些具有集成信號處理功能的探測器以z高的空間和時間分辨率確定激光波動。測量原理允許檢查單個激光脈沖。因此，位置檢測器可實現(xiàn)激光器的表征和質(zhì)量保證。探測器配備 LED 顯示器，用于顯示功率水平和 x 和 y 位置。