介绍
在德国顶尖教育机构明斯特大学，提供 120 多个领域的学位课程，博士。 学生 Michael Zwilich 正在努力表征具有不同空间轮廓的光束。 迈克尔——专门研究固态激光器的不同横模——并没有像典型的单频高斯光束引力波探测方法那样抑制高阶横模，而是故意产生这些横模。 为此，他正在使用 Moku:Pro 激光锁频/稳频器 和 Pound-Drever-Hall (PDH) 锁定技术，如图 1 所示。在扫描谐振器长度时，在谐振器内谐振的每个横模 (HG) 都会产生一个误差信号，如图 1 所示。然后用户可以选择一个通过使用 Lock Assist 功能并点击零交叉点来产生共振。 此时，谐振器长度被锁定到激光频率，以便不断传输所需的横模。
Moku:Pro 提供多达 14 种软件定义的仪器，从常见的工作台必需品到独特的基本仪器，以简化最实验性的实验室设置。 Moku:Pro 为 Michael 提供了一个紧凑的解决方案，通过多种测试配置选项和基于 iPad 的直观用户界面加速了他的研究。
图1： 激光锁盒界面的屏幕截图显示了 Pound-Drever-Hall 锁定的典型错误信号迹线的嵌入式示波器视图
挑战
在采用 Moku:Pro 之前，Michael 和他的团队必须使用他们之前的实验装置不断激发特定的重复共振状态。 它们会增加谐振器的长度，最终在谐振器内建立某种横向模式的谐振。 然而，如果没有激光锁盒，迈克尔感兴趣的状态只会在某些时间点暂时出现，因此他检测和表征信号的机会有限。
此外，迈克尔不得不经常重复这些步骤来推进他的研究。 由于此过程既耗时又重复，因此该团队寻求通过实现更快、更简化的测量来解决此问题的仪器。
解决方案
使用 Moku:Pro 激光锁盒，Michael 和他的团队可以将谐振器长度锁定到激光频率，从而补偿装置中的机械振动和热波动，从而无限期地保持谐振状态。
“现在状态已经锁定，我可以随时查看，”他说。 “这让生活变得如此轻松。”
有了 Moku:Pro，Michael 不再受限于有限的时间段，他可以在这段时间内表征信号。 图 2 显示了他在 Laser Lock Box 的帮助下生成的横向模式图像。 通过主动控制谐振器长度，Michael 可以在选定的横向模式下强制振荡，从而使该输出模式连续从谐振器发出。
图 2：所得模式的图像
由于 Michael 处于研究的早期原型设计阶段，使用 Moku:Pro 可以让他快速试验各种仪器。
“Moku:Pro 使我能够直接试用，而无需购买专用电子设备，”迈克尔说。 “它的多功能性让我可以试试这是否有效。”
通过使用既提供标准测试设备又提供复杂仪器（如激光锁盒）的设备，迈克尔在他知道自己需要它们之前就拥有了必要的仪器。 他可以在不知道对仪器的具体要求的情况下进一步研究，尤其是在早期研究阶段。 为了监控和分析，他还使用了 Moku:Pro 示波器/电压表, 波形发生器及 频率响应分析仪 — 所有这些都无需在他空间受限的实验室中购买额外的昂贵测试设备。
使用液体仪器 激光锁定应用说明, 迈克尔轻松地设置了激光锁定系统。
“在那之前，这很乏味，”迈克尔说。
使用应用说明和激光锁盒，迈克尔简化了设置，以便更好地专注于他的研究目标，而不是对技术测量细节大惊小怪。 由于他不再受到设置和测试设备的限制，Michael 的进步速度要快得多。 虽然他通常使用桌面界面来控制 Moku:Pro，但他喜欢 iPad，因为它提供了一个额外的屏幕，并且可以轻松地在实验室中移动。
“你可以传播信息，而不必局限于一台显示器，”iPad 界面的迈克尔说。
结果
通过使用 Moku:Pro 激光锁盒，迈克尔和他的团队在早期原型制作阶段加快了他们的研究。 他计划通过进一步优化设置并使用 Moku:Pro 持续监控信号来继续他的实验。
Moku:Pro 的多功能性让 Michael 可以专注于他的研究，而不是让他的设置为测试设备工作。
“在研究中，经常有这样的情况，你在开始之前不能真正准确地说出你需要什么，所以拥有一个工具可以让你直接进入并尝试它，然后看看你需要什么具体的东西，让事情变得更更舒服，”迈克尔说。
有了 Moku:Pro，他无需在需要新的专用设备时遇到障碍，扩展测试所需的工具已经准备就绪。
要了解更多有关 Moku:Pro, 联系我们 info@liquidinstruments.com.
