光工学

ロックイン増幅器が広く使用されていた最初のアプリケーションの1つは、光学的実験による信号の検出でした。典型的な調査では、光電子増倍管又は光ダイオードなどの光センサを使う場合があり、出力信号はDC電圧計を使用して増幅及び測定されます。ただし、DC連結法を使用するとこのシステムは熱ドリフトを生じやすくなります。微弱な信号を測定するために高ゲインを使用する際には特に生じやすくなります。不要な迷光を検出することにより、エラーを避ける完全な光学的スクリーニングも行う必要があります。

このロックイン増幅器は、測定周波数がDCから選択されているAC値まで移動することを許可することで、こうした問題を克服しています。測定される光信号はLED又は半導体レーザーなどのACドライブ信号をソースに適用するか、またはブレード回転式チョッパにより、この周波数で変調されます。

この検出信号はチョッパなどからの電気参照信号と合わさった後で、ロックイン増幅器に適用されます。この参照信号は位相がロックされたループをドライブするのに使用されます。このループの出力は同一の周波数ソースから生じるものであるため、適用検出信号に対して位相がロックされている信号となります。その後、このロックイン増幅器はこの情報を使用して参照値と位相が一致する検出信号の同相及び直角位相のコンポーネントを測定し、その値から対応するベクトルの大きさ及び信号位相を計算し、表示することができます。ただし、最も重要なこととして、迷光ピックアップ、干渉信号、ドリフトなどを原因とするようなその他の周波数で検出された信号は排除されています。

操作を視覚化する別の方法は、選択されている周波数でのソース変調が対象となる信号として「マーク」することを検討することであり、 ロックイン増幅器は周波数でもある検出信号を抽出及び測定するために使用します。

信号回復では、最も広範に商業利用されている様々なロックイン増幅器の1つだけでなく、光学アプリケーションに適した複数のチョッパも提供しています。弊社は、典型的な光センサからの電流信号をロックイン増幅器で使用される次の測定に適する電圧信号に変換するために使用することができる電流・電圧プリアンプも提供しています。通常、これらは大部分の光学的応用の要求を満たします。

  • 7270 DSPロックイン増幅器 250kHz
  • 197 チョッパ
  • 5182 プリアンプ