## модулирование лазерного излучения
### Варьирование тока лазера
Может ли лазер включаться-выключаться с частотой 1 МГц?
Как проверить:
#### Создать меандр с частотой 1 МГц через ЦАП управления током лазера

PF3, PF4 -- в режиме input, pull-up. Названия INP_0, INP_1 соответственно. Планируется использовать для конфигурации при помощи джамперов (замыкать на GND).
PE0, PE1 -- в режиме UART8, TX и RX соответственно. 
TIM8 -- тактируется от APB2 (92 МГц), генерирует update_interrupt каждые 1 мкс. В обработчике -- при помощи Set_LTEC -- включать-выключать лазер. Состояние лазера -- дублировать на выходы OUT10, OUT11 (лазеры 1 и 2 соответственно).
Ток лазера задается только в прерывании TIM8. Стандартная процедура установки тока редуцируется до передачи нового тока блинкеру (TIM10_up_irq).

Сначала работаем только с лазером 2, в режиме TASK_ENABLE.

Сделано:
TIM8 генерит прерывания, в прерываниях вызывается Set_LTEC (stm32f7xx_it.c:323, 328).
Однако, установка тока лазера в прерывании работает только если примерно в этот же момент происходит установка тока в основном цикле (main.c:466). Иначе на MOSI не сигнала, на SCK нет тактирования, на CS нет.

Голубой -- напряжение питания лазера. Так как ток меняется медленно, изменений между отдельными шагами изменения тока нет.
Желтый -- MOSI
Синий -- прерывания. Set_LTEC должен отрабатывать на каждом фронте (и рост и спад)
Фиолетовый -- синхронизация.
![[RigolDS0.png]]


То же, но:
- Желтый канал не подключен
- Синий -- уровень меняется при вызове Set_LTEC (изменение состояния пина в начале функции)
![[RigolDS1.png]]
Проблема была в приведении типов из task.task_type в первый аргумент Set_LTEC.

Синий -- OUT_11
Голубой -- напряжение на лазере 2.
![[RigolDS2.png]]


#### Подать меандр на вход ОУ управления током в обход ЦАП
Можно подать сигнал от 0 до 2.5 В на вход DA14A или DA27A. Наиболее удобно -- на дальние от ЦАП стороны резисторов R60 или R102 соответственно (сопротивление 7.5 кОм). Подавать относительно GNDA.
### интерферометр Маха-Цандера
Даташит на модулятор: [[Mach-Zehnder modulator.pdf]]
Фото модулатора: [[Pasted image 20250211154358.png]]
#### Управление модулятором
Выходной сигнал минимален, когда на RF вход (ближе к IN) подается постоянка 4 В, на DC (ближе к OUT) -- 5 В. Или -2 В на RF и -5 на DC.
График зависимости выходной мощности от напряжения (постоянное)
![[Mach-Zander_voltage_plot.html]]


На выходе только одна гармоника:

Мощность гармоник взависимости от входов. Частота RF -- 1 MHz.

| RF offset, V | RF Vpp, V | DC offset, V | main harmonic, dB | other harmonics, dB | diff, dB |
| ------------ | --------- | ------------ | ----------------- | ------------------- | -------- |
| 0            | 0.2       | -2           | -58               | -100                | -42      |
| 0            | 0.2       | -3.3         | -60               | -100                | -40      |
| 0            | 1         | 2            | -44               | -80                 | -36      |
| 0            | 1         | 3.3          | -45               | -80                 | -35      |
| 2            | 0.2       | 0            | -66               | -100                | -34      |
| 3.3          | 0.2       | 0            | -64               | -95                 | -31      |
| 0            | 1         | -1           | -47               | -78                 | -31      |
| 0            | 3.3       | -3.3         | -33               | -64                 | -31      |
| 0            | 0.2       | 2            | -60               | -90                 | -30      |
| 0            | 1         | 1            | -49               | -77                 | -28      |
| 0            | 1         | -3.3         | -50               | -77                 | -27      |
| 0            | 0.2       | 0            | -72               | -90                 | -18      |
| 0            | 3.3       | 3.3          | -41               | -55                 | -14      |
| 0            | 1         | 0            | -65               | -77                 | -12      |
| 0            | 3.3       | 0            | -57               | -55                 | 2        |
|              |           |              |                   |                     |          |
Оптимальные параметры для генератора:
- Модуляция: синус 1 МГц. Симметрично относительно 0.
- DC offset = 3.3 V
- Нужно ли фиксировать фазу синуса относительно варьирования тока? -- да

| RF offset, V | RF Vpp, V | DC offset, V | main harmonic, dB | other harmonics, dB | diff, dB |
| ------------ | --------- | ------------ | ----------------- | ------------------- | -------- |
| 0            | 1         | 3.3          | -45               | -80                 | -35      |
##### Реализация:
MCU через PWM создает меандр с частотой 1 МГц. Затем высшие гармоники отфильтровываются, синус усиливается, приводится к амплитуде (Vpp) 1 V, подается на RF вход модулятора.
На DC вход подается постоянное напряжение 3.3 В.
###### Драйвер модулятора
Вход -- меандр.
###### Фильтр
проблема: RC фильтр пропускает основную частоту 1 МГц, подавляет следующие 10 гармоник, но пропускает частоты 20 МГц и выше




| Фильтр                               | Результат фильтрования |
| ------------------------------------ | ---------------------- |
| ![[Pasted image 20250307134129.png]] | ![[RigolDS0 1.png]]    |
| ![[Pasted image 20250307134310.png]] | ![[RigolDS1 1.png]]    |
| ![[Pasted image 20250307134944.png]] | ![[RigolDS2 1.png]]    |
| ![[Pasted image 20250307135311.png]] | ![[RigolDS3.png]]      |
| ![[Pasted image 20250307135353.png]] | ![[RigolDS5.png]]      |
| ![[Pasted image 20250307135409.png]] | ![[RigolDS4.png]]      |
Наилучший вариант:
	- ![[Pasted image 20250307134944.png]]
	- ![[RigolDS9.png]]
	- ![[RigolDS8.png]]
	- ![[RigolDS7.png]]
	- ![[RigolDS6.png]]



С двумя RLC цепями и частичной корректировкой:
![[Pasted image 20250307170056.png]]

Голубой -- входной сигнал, меандр 1 МГц, амплитуда 3.3 В.
Желый -- выходной сигнал.
Синий -- спектр выходного сигнала.
![[RigolDS0.bmp]]

![[RigolDS25.png]]
![[RigolDS26.png]]
Видно, что высшие гармоники подавить не удалось. Большая проблема -- проникновение ВЧ компонент меандра в цепь 1.5 В, они создают основную долю помех.

##### Выходной сигнал 







## драйвер интерферометра Маха-Цандера
Исходная схема 2 версии:
![[Pasted image 20250425151638.png]]
ОУ радиочастотной части -- TPH2501 ([[TPH2501_GBW_120M.pdf]]).


В данной схеме возникли проблемы с трансформатором и питающем его ОУ. Не удалось добиться нормальной работы: несмотря на правильные соотношения индуктивностей обмоток, трансформатор работал или на понижение, или сильно портил входной сигнал, просаживая его амплитуду. В итоге был поставлен повышающий DC-DC преобразователь на MT6308 c с модифицированной катушкой индуктивности (добавлена вторая обмотка, выводы который подключены на подсхему с негативным напряжением), питающий подсхему с положительным напряжением (20В). Также из модуля был удален выходной сглаживающий конденсатор: из-за малости нагрузки модуль работал в пульсирующем режиме, что приводило к большой пульсации выходного напряжения.![[photo_2025-04-25_15-40-33.jpg]]

![[photo_2025-04-25_15-40-35.jpg]]
