バランス型光マイクロ波位相検出器｜レーザーとマイクロ波間で最小ノイズの同期を実現

バランス型光マイクロ波位相検出器

Cycle社 BOMPD

BOMPD（Balanced Optical Microwave Phase Detector）は、光パルストレインとマイクロ波信号の
位相間に生じるタイミングジッターを、極めて高精度に計測するための装置です。
振幅に依存せず、バイアスドリフトのない検出を実現しており、
出力は両入力間の相対ジッターに比例するベースバンド電圧信号として得られます。

オプションのESYNCモジュールと組み合わせることで、
レーザーオシレーターをRF信号源に対して20 fs以下のジッターで同期させることが可能です。
また、BOMPDは光信号に位相ロックされたRF信号を生成する用途にも使用できます。
タイミング制御や安定な光–RF変換が求められる応用に最適です。

バランス型光マイクロ波位相検出器
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BOMPD
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主な特長

特徴

  • 感度：0.2mV/fs 超
  • ノイズフロア：5fs RMS 未満
  • タイミングジッターおよびドリフト：20fs RMS 未満
  • タイミング分解能：アト秒レベルのジッター分解能

応用例

  • 超短パルスレーザーとマイクロ波信号間の高精度同期
  • 光によるマイクロ波信号の生成（フォトニックRF生成）
  • 超短パルスレーザーと相対論的電子ビームの同期
  • 自由電子レーザーにおける電子バンチのタイミング計測
  • RF信号の光ファイバー経由での高精度分配

仕様

検出器仕様

パラメータ BOMPD 備考
タイミング感度 >1mW/fs メインバランス出力, 負荷インピーダンス 1 MΩ
タイミングノイズフロア <0.5fs RMS 積分ノイズフロア：1Hz-100kHz
タイミング分解能 <0.05fs RMS 100Hz以上の1 Hz帯域幅における積分ノイズ
検出器帯域幅 >100kHz 3dB信号帯域幅
寸法 220 × 200 × 60 mm³
（HxWxL）		 光検出器ヘッドの寸法

オプション：同期デバイス(E-SYNK)追加

パラメータ BOMPD 備考
タイミングジッタ <15fs RMS 積分残留ノイズ：35μHz-100kHz, 8時間測定時
制御ユニットタイプ Cycle社 E-SYNK 自動サーチ・ロック・フィードバック制御機能を提供
制御ユニット寸法 3U 19インチ ラックモジュール
制御システムインターフェース EPICS TCP/IP経由
内蔵フィードバック 含まれる スレーブレーザーのアクチュエータに適用
自動ロック 含まれる コンピュータのGUI経由

オプションA：低繰り返し周波数インテグレーター

低繰り返し周波数レーザー向けのインテグレーター電子回路

入力仕様

パラメータ BOMPD 備考
光入力波長 800±20nm
1030±10nm
1555±10nm		 単色（BOC）または2色入力（TCBOC）の標準中心波長。
他の波長については弊社にお問い合わせください。
光入力タイプ PMファイバー、フリースペース 例：レーザーオシレーター用、レーザーアンプ用
光入力パワー <30mW 波長やその他のレーザーパラメータに依存
パルスピークパワー >2.5kW 均一な時間形状のパルスあたり
パルス繰り返し周波数 1kHz-10GHz 使用目的に合わせて調整

仕様
仕様 値 単位 備考
感度 > 0.2 mV/fs 検出器の出力（増幅されない）
分解能 < 0.5 fs 10kHzの分解能帯域幅でのノイズフロアの積算検出
制御システム 搭載 Epics, Tangoなどのインターフェースが利用可能
自動ロック 搭載
寸法 ラックマウント型（幅：19インチ/482.6mm, 高さ：8.75インチ/222mm）
重量 10-20 kg オプションに応じる
データシート
要求仕様
RF入力パワー > 15 dBm 最大10GHz、BOMPDは対象周波数に応じて設定
入力波長 800 ± 30
1550 ± 40		 nm パルスモードで動作
入力パワー > 50*
> 20**		 mW * 800nmレーザー用に必要な平均出力
** 1550nmレーザー用に必要な平均出力
光コネクタの種類 偏波保持ファイバ FCまたはSCコネクタ
パルスの繰り返し周波数 < 10 GHz OMPDは対象の繰り返し周波数に応じて設定
BOMPD用のRF信号発生器（オプション）
電圧信号発生器（VCO） 搭載 ご要望に応じてカスタマイズ可能
内蔵フィードバック 搭載 最適化されたPID制御のパラメータ
タイミングジッター < 301) fs RMS 35μHz～1MHzの帯域幅における値。
マスター発振器に対して。
RF出力周波数 < 10 GHz 対象周波数に応じて設定可能
ロック帯域幅 > 10 kHz マスター発振器とRF信号を発生させるスレーブ発振器の間における値。
RF出力パワー > 10 dBm インピーダンス ＝ 50Ω
RF出力安定性 < 0.1 %
BOMPD用の低雑音信号発生器（オプション）
電圧信号発生器（VCO） 搭載
タイミングジッター < 5 fs RMS 35μHz～1MHzの帯域幅における値。
マスター発振器に対して。

1) 最大温度変動：0.1K、相対湿度変動：2%の環境にて動作した時の値。
ご要望に応じて、さらに高精度の仕様にも対応します。

アプリケーション

  • タイミング同期システム

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