Im Unterschied zur 4-Quadranten-Diode besitzt die PSD eine kontinuierliche Detektionsfläche. Dies
führt zu zwei möglichen Vorteilen:
1) Die aktive Fläche wird nicht durch isolierende Lücken geteilt. Somit können die PSDs auch noch
bei extrem kleinen Strahldurchmessern oder fokussierten Strahlen eingesetzt werden (abhängig
von der resultierenden Leistungsdichte speziell bei gepulsten Lasern).
2) Während bei den 4-Quadranten-Dioden die Sollposition i.d.R. durch ihr Zentrum definiert wird,
kann bei einer PSD prinzipiell ein beliebiger Punkt auf der Fläche als Zielpunkt gewählt werden.
Anwendungen
Bei Verwendung der PSDs statt der 4-Quadranten-Dioden ist die Detektion nicht auf das Zentrum des
Detektors beschränkt. Durch Addition eines Spannungssignals zum Positionssignal der PSD kann die
Sollposition, auf der der Laserstrahl die PSD treffen soll, bewegt werden. Dabei bleibt die Strahllage
durch das System weiterhin stabilisiert, sie kann aber beeinflusst werden. Das externe Signal kann dem
System über die „Adjust-In"-Funktionalität übergeben werden, die in Abschnitt 10.2 beschrieben wird.
Dieses Feature kann für verschiedene Anwendungen genutzt werden, z.B.:
Sie können die PSDs positionieren schon bevor der Laser endgültig justiert ist. Dann können Sie
•
den Laser justieren und schließlich die Sollposition auslesen. Danach können Sie eine
entsprechende Offset-Spannung an das System zurück geben. Der Strahl wird dann auf die neue
Sollposition stabilisiert.
Sie können die PSD auch vor der endgültigen Laserjustage positionieren und dann über das
•
Verstellen der Offset-Spannung den Laser justieren.
Sie können den Laserstrahl (z.B. nach einem vorgegebenen Muster) zu verschiedenen Punkten
•
bewegen, indem Sie die Sollposition auf der PSD entsprechend bewegen. Dabei folgt der
Laserstrahl der externen Vorgabe, bleibt aber weiterhin mit höchster Auflösung stabilisiert.
Anmerkungen:
Wenn wir eine Strahlstabilisierung mit PSDs ohne weitere Maßnahmen aufbauen, verwenden
•
wir deren elektronisches Zentrum (definiert durch eine Spannung von jeweils 0V für die x- und
y-Position) als Sollposition.
Die Position-zu-Spannungs-Charakteristik einer PSD ist in der Regel nichtlinear. Deshalb
•
empfehlen wir die Durchführung einer entsprechenden Kalibrierung, wenn die Position auf einer
definierten Bahn bewegt werden soll.
Bitte beachten Sie die weiteren Eingangs- und Ausgangsoptionen in den Abschnitten 10.2 und 10.3.
Diese können die Funktionalität des Strahlstabilisierungs-Systems mit PSDs weiter verbessern.
4.3. Vakuum-Anpassungen
Sowohl die Detektoren als auch die Aktuatoren können für den Einsatz im Vakuum angepasst werden.
Bei den Aktuatoren ist dies für Vakuumdrücke bis hinunter zu 10
extremer Wert. Falls Sie den Einsatz von Komponenten im Vakuum planen, nennen Sie uns bitte die
entsprechenden Bedingungen, so dass wir die erforderlichen Maßnahmen mit Ihnen klären können.
Einige Maßnahmen (Material- und Kabelwahl, Abdichtungen) dienen eher dazu, Ausgasungen zu
verhindern und hängen vom Druck ab. Andere Maßnahmen sind wichtig, um die Komponenten selbst zu
schützen.
Handbuch Compact Strahlstabilisierung
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Version 13 – 15.02.2021
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