Digitale Laserkomponenten

PLM-24-SPGD SPGD-Steuereinheit

Ausführung der Strahlkombination und Kompensation von Phasenverzerrungen mithilfe des SPGD-Algorithmus (Stochastic Parallel Gradient Descent).

PLM-24-SPGD SPGD-Steuereinheit
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    PLM-24-SPGD SPGD-Steuereinheit

    Ausführung der Strahlkombination und Kompensation von Phasenverzerrungen mithilfe des SPGD-Algorithmus (Stochastic Parallel Gradient Descent).

    Die PLM-24-SPGD 24-Kanal Laser-Steuereinheit ist ein Parameter-Controller für Laserarrays, der auf einem stochastischen parallelen Gradientenabstiegsalgorithmus (SPGD) basiert. Das System dient zur Steuerung von Verzögerung, Phase, Polarisation und optischer Achse in Laserarrays. Diese SPGD-Steuereinheit wird insbesondere in Bereichen wie der kohärenten Strahlkombination (CBC), Leistungskombination und industriellen Prozessoptimierung eingesetzt. Sie kompensiert wirkungsvoll die negativen Einflüsse von mechanischen Vibrationen und thermischem Rauschen auf Laserstrahlen und verbessert damit die Stabilität und Strahlqualität erheblich.

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    Technische Daten
    Eingangsparameter
    Spannung (V) 0 bis +1.8 (50Ω Last)
    Bitauflösung (bit) 12
    Abtastfrequenz (MHz) 200
    Anzahl der Kanäle 2 (einschließlich 1 Synchronisationssignal)
    Ausgangsparameter
    Spannung (V) -10 bis +10 (50Ω Last)
    Bitauflösung (bit) 14
    Iterationsfrequenz (MHz) 1
    Anzahl der Kanäle 24 (kundenspezifisch anpassbar)
    Stromversorgung
    Versorgungsspannung AC220V
    Stromverbrauch 0.5A @ AC220V
    Abmessungen & Gewicht
    Abmessungen (L×W×H) (mm) 598 x 430 x 111
    Gewicht (kg) 5
    Umgebungsbedingungen
    Betriebstemperatur -5 bis +45°C, < 90%RH, Verstärkte Version für spezielle Einsatzumgebungen verfügbar
    Lagertemperatur -20 bis +45°C, < 90%RH, Verstärkte Version für spezielle Einsatzumgebungen verfügbar
    Hauptmerkmale
    • Mehrparametersteuerung
      Durch Phasenverriegelung von Faserlaserarrays kann das System die optische Achse präzise justieren, um mehrere Strahlen auf einen einzelnen Zielpunkt zu kombinieren. Es kann außerdem Modulatoren ansteuern, um optische Phasenverzerrungen aktiv zu kompensieren.
    • Schnelle Phasenverriegelung
      Der fortschrittliche SPGD-Algorithmus erreicht Konvergenzzeiten im Mikrosekundenbereich und ermöglicht damit ultraschnelle kohärente Strahlkombination mehrerer Laser.
    • Benutzerdefinierte Anpassung
      Ein Controller kann gleichzeitig 24 Steuerparameter ausgeben. Das System ist über Taktsynchronisation erweiterbar, und die Kanalanzahl kann flexibel angepasst werden, um individuelle Anforderungen zu erfüllen.
    Anwendungsbereiche
    • Hochenergie-Laserarrays mit inkohärenter (ICBC), kohärenter (CBC) oder spektraler Strahlkombination (SBC)
    • Nichtkohärente, kohärente oder spektrale Synthese von Laserarrays auf Zielsystemen
    • Lasermaterialbearbeitung mit hoher Präzision
    • MIMO-LiDAR- und Laserkommunikationssysteme
    • Stabilisierung optischer Systemparameter
    Aufbau und Funktionsprinzip

    Die Laser-SPGD-Steuereinheit besteht aus einer AC220V/DC24V-Stromversorgung, einer SPGD-Steuerplatine sowie SMA-Ein- und Ausgängen. Ein analoger Eingang dient als Zielfunktion für den Optimierungsalgorithmus. Das SPGD-Verfahren wird parallel für jeden Kanal ausgeführt, wobei die digitale Berechnungseinheit kontinuierlich die Steuersignale anpasst. Diese werden anschließend in analoge Ausgangssignale umgewandelt, um eine hochdynamische Mehrkanalregelung in Echtzeit zu ermöglichen
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    Unsere abstimmbaren Laserquellen mit schmaler Linienbreite kombinieren: einen Single-Frequency-PM-Faserlaser, einen breitbandigen elektro-optischen Phasenmodulator und eine Treiberschaltung. Durch die Einspeisung eines spezifischen HF-Signals wird die Spektralbreite von kHz auf 100 GHz erweitert, wodurch der SBS-Effekt effektiv unterdrückt und die Ausgangsleistung erhöht wird.

    Unsere 4-Kanal-Niedrigrausch-PM-Faserverstärker-Arrays sind ein Kernmodul der nächsten Generation von Faserverstärkersystemen. Mit integriertem opto-elektro-mechanischem Design und vier unabhängigen Hochleistungsverstärkerkanälen erreichen sie eine Gesamtleistung von 80 W. Die Standardversion arbeitet zuverlässig zwischen –5 °C und +45 °C; eine militärisch verstärkte Ausführung ist für extreme Umgebungen erhältlich.

    Das Multi-Node-Datenerfassungs- und Interlock-Schutzsystem von CP Laser ist für die Anforderungen großer Industrieanlagen konzipiert. Es unterstützt bis zu 100 Knoten und löst automatisch Alarmsignale aus, sobald Sensordaten voreingestellte Schwellenwerte überschreiten, für maximale Betriebs- und Anlagensicherheit.