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--- ice:servo-opls [2019/11/18 23:28] – [Table] Michael Radunsky
+++ ice:servo-opls [2021/08/26 15:26] (current) – external edit 127.0.0.1
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 Please read [[:limited_warranty|Limited Warranty]] and [[:warnings_cautions|General Warnings and Cautions]] prior to operating the ICE-CP1.
-The guide to programming the ICE-CP1 through serial commands can be [[ice:commands:opls|found here]].  The ICE-CP1 web page can be [[http://www.vescent.com/products/electronics/icetm-integrated-control-electronics/ice-cp1-current-control-and-offset-phase-lock/|found here]].
+The guide to programming the ICE-CP1 through serial commands can be [[ice:commands:opls|found here]].  The ICE-CP1 web page can be [[https://vescent.com/us/d2-135-offset-phase-lock-servo.html|found here]].
 ===== Description =====
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  ===== Specifications  =====
-^                                                                                                                                                             ^  ICE-CP1-200                                                                                   ^  ICE-CP1-500  ^  Units   ^
+^                                                                                                                                                             ^  ICE-CP1-200                                                                                     ^  ICE-CP1-500  ^  Units   ^
-^ Current Source                                                                                                                                              ^                                                                                                ^               ^          ^
+^ Current Source                                                                                                                                              ^                                                                                                  ^               ^          ^
-| Current range                                                                                                                                               |  0-200                                                                                         |  0-500        |  mA      |
+| Current range                                                                                                                                               |  0-200                                                                                           |  0-500        |  mA      |
-| Current setpoint resolution                                                                                                                                 |  200                                                                                           |  500          |  μA      |
+| Current setpoint resolution                                                                                                                                 |  200                                                                                             |  500          |  μA      |
-| Current noise density((All measurements guaranteed on design and verified experimentally on D2-105 which uses same circuit.))                               |  <100                                                                                          |  <200         | pA /√Hz  |
+| Current noise density                               |  <100                                                                                            |  <200         | pA /√Hz  |
-| RMS Noise (10Hz - 100kHz)((All measurements guaranteed on design and verified experimentally on D2-105 which uses same circuit.))                           |  <50                                                                                           |  <100         |  nA      |
+| RMS Noise (10Hz - 100kHz)              |  <50                                                                                             |  <100         |  nA      |
-| RMS Noise (10Hz - 1MHz)((All measurements guaranteed on design and verified experimentally on D2-105 which uses same circuit.))                             |  <100                                                                                          |  <150         |  nA      |
+| RMS Noise (10Hz - 1MHz)                  |  <100                                                                                            |  <150         |  nA      |
-| RMS Noise (10Hz - 10MHz)((All measurements guaranteed on design and verified experimentally on D2-105 which uses same circuit.))                            |  <300                                                                                          |  <500         |  nA      |
+| RMS Noise (10Hz - 10MHz)                |  <300                                                                                            |  <500         |  nA      |
-| Absolute accuracy                                                                                                                                           |  2                                                                                                            ||  %       |
+| Absolute accuracy                                                                                                                                           |  2                                                                                                              ||  %       |
-^ Offset Phase Lock Servo Input Signal                                                                                                                        ^                                                                                                               |^          ^
+^ Offset Phase Lock Servo Input Signal                                                                                                                        ^                                                                                                                 |^          ^
-| Min Offset Frequency                                                                                                                                        |  250                                                                                                          ||  MHz     |
+| Min Offset Frequency                                                                                                                                        |  250                                                                                                            ||  MHz     |
-| Max Offset Frequency                                                                                                                                        |  Min: 9, Typical: 10(( Maximum Offset Frequency depends on power of input beat-note signal.))                 ||  GHz     |
+| Max Offset Frequency                                                                                                                                        |  Min: 9.5, Typical: 10(( Maximum Offset Frequency depends on power of input beat-note signal.))                 ||  GHz     |
-| Max Electronic Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                             |  10                                                                                                           ||  dBm     |
+| Max Electronic Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                             |  10                                                                                                             ||  dBm     |
-| Min Electronic Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                             |  -10                                                                                                          ||  dBm     |
+| Min Electronic Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                             |  -10                                                                                                            ||  dBm     |
-| Min Electronic Beat-Note S/N \\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                               |  >50                                                                                                          ||  dB      |
+| Min Electronic Beat-Note S/N \\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                               |  >50                                                                                                            ||  dB      |
-| Max Optical Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-FC)                                                                                                                 |  1                                                                                                            ||  mW      |
+| Max Optical Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-FC)                                                                                                                 |  1                                                                                                              ||  mW      |
-| Min Optical Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-FC)((Approximate value as exact value depends on wavelength of the light and spatial overlap between the lasers.))  |  50                                                                                                           ||  μW      |
+| Min Optical Beat-Note Input \\ (ICE-CP1-FC)((Approximate value as exact value depends on wavelength of the light and spatial overlap between the lasers.))  |  50                                                                                                             ||  μW      |
-| Front-panel Input Connection\\ (ICE-CP1-FC)((ICE-CP1-FC is shipped with an FC to SC multimode patch cord))                                                  |  SC                                                                                                           ||          |
+| Front-panel Input Connection\\ (ICE-CP1-FC)((ICE-CP1-FC is shipped with an FC to SC multimode patch cord))                                                  |  SC                                                                                                             ||          |
-| Front-panel Input Connection\\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                                |  SMA                                                                                                          ||          |
+| Front-panel Input Connection\\ (ICE-CP1-SMA)                                                                                                                |  SMA                                                                                                            ||          |
-^ Offset Phase Lock Servo Performance                                                                                                                         ^                                                                                                               |^          ^
+^ Offset Phase Lock Servo Performance                                                                                                                         ^                                                                                                                 |^          ^
-| Bandwidth((May be limited by the bandwidth of the laser being servoed))                                                                                     |  1.5                                                                                                          ||  MHz     |
+| Bandwidth((May be limited by the bandwidth of the laser being servoed))                                                                                     |  1.5                                                                                                            ||  MHz     |
-| Interval reference frequency drift                                                                                                                          |  +/-20                                                                                                        ||  ppm     |
+| Interval reference frequency drift                                                                                                                          |  +/-20                                                                                                          ||  ppm     |
-| PFD Noise(( See [[#calculating_phase_noise|Calculating Phase Noise section]] for a full description))                                                       |  -213                                                                                                         ||  dBc/Hz  |
+| PFD Noise(( See [[#calculating_phase_noise|Calculating Phase Noise section]] for a full description))                                                       |  -213                                                                                                           ||  dBc/Hz  |
-^ Loop Filter Parameters                                                                                                                                      ^                                                                                                               |^          ^
+^ Loop Filter Parameters                                                                                                                                      ^                                                                                                                 |^          ^
-| Proportional Gain                                                                                                                                           |  -72 -- 0                                                                                                     ||  dB      |
+| Proportional Gain                                                                                                                                           |  -72 -- 0                                                                                                       ||  dB      |
-| Proportional Gain Resolution                                                                                                                                |  2                                                                                                            ||  dB      |
+| Proportional Gain Resolution                                                                                                                                |  2                                                                                                              ||  dB      |
-| Integrator                                                                                                                                                  |  3, 10, 30, 100, 300                                                                                          ||  kHz     |
+| Integrator                                                                                                                                                  |  3, 10, 30, 100, 300                                                                                            ||  kHz     |
-| Differential                                                                                                                                                |  Off, 10, 30, 100, 300                                                                                        ||  kHz     |
+| Differential                                                                                                                                                |  Off, 10, 30, 100, 300                                                                                          ||  kHz     |
-| Differential Gain                                                                                                                                           |  18                                                                                                           ||  dB      |
+| Differential Gain                                                                                                                                           |  18                                                                                                             ||  dB      |
 ^Electrical Specifications^^^^^
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 Two numbers control the offset frequency of the ICE-CP1: The divider setting N and the reference frequency. The divider setting N can be set to N=8,16,32 or 64. The reference frequency can be generated internally with a range from 50 - 240 MHz. Or an external frequency reference can be provided (external frequency must be from 32 MHz - 240 MHz). The offset frequency of the laser is given by the following formula:
-<WRAP center round box 450px><html><center></html> ** Offset = N * Reference Frequency **<html></center></html></WRAP>
+<WRAP center round box 260px> **Offset = N * Reference Frequency** </WRAP>
 The table below shows the offset range for different values of N and using the internal or external frequency reference.
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-The charge pump in the OPLS outputs a signal proportional to the phase-error and the transfer function is as shown in <imgref xferfunc>.  However, the OPLS will typically be used to control a //frequency//-tunable device (such as a laser). In this configuration, the effective loop filter is not the one shown in <imgref opls_side_panel>, but includes a extra integration corresponding to converting the phase-error input to a frequency error. Thus, ω<sub>I  </sub>sets the frequency transition from single-integration to double-integration and ω<sub>I </sub> from single-integration to proportional feedback. It is important to understand this 'hidden' integrator when configuring the loop filter parameters.
+The charge pump in the OPLS outputs a signal proportional to the phase-error and the transfer function is as shown in <imgref xferfunc>.  However, the OPLS will typically be used to control a //frequency//-tunable device (such as a laser). In this configuration, the effective loop filter is not the one shown in <imgref xferfunc>, but includes a extra integration corresponding to converting the phase-error input to a frequency error. Thus, ω<sub>I  </sub>sets the frequency transition from single-integration to double-integration and ω<sub>I </sub> from single-integration to proportional feedback. It is important to understand this 'hidden' integrator when configuring the loop filter parameters.
 =====Calculating Phase Noise =====
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 The phase-noise specified in Section 1.3 is referenced to the phase frequency detector (PFD) at 1 Hz. To convert that to the noise measured on the actual beat-note, it must be rescaled with the following formula:
-<WRAP center round box 450px><html><center></html> **D2-135 Phase-Noise Floor = -213 + 20Log(N) + 10Log(F<sub>REF</sub>)**<html></center></html></WRAP>
+<WRAP center round box 450px> **D2-135 Phase-Noise Floor = -213 + 20Log(N) + 10Log(ƒ<sub>REF</sub>)**</WRAP>
-where N is the value of the divider and F<sub>REF</sub> is the reference frequency as measured in Hz. For more details, please see this [[http://www.vescent.com/2012/calculating-phase-noise-from-the-d2-135/|application note]].
+where N is the value of the divider and ƒ<sub>REF</sub> is the reference frequency as measured in Hz. For more details, please see this [[http://www.vescent.com/2012/calculating-phase-noise-from-the-d2-135/|application note]].
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 **Beat Note Monitor **
-The Front Panel for the ICE-CP1 has four SMA or FC connectors. The second bottom-most connector is an SMA which is the digitized (i.e. square-wave) version of the input beat-note after a divide-by-2. For example, if the input beat note is 6 GHz, the monitor will have a 3 GHz output.  The signal is ~0 dBm in power regardless of the strength of the input beat-note signal.
+The Front Panel for the ICE-CP1 has four SMA or FC connectors. The top-most connector is an SMA which is the digitized (i.e. square-wave) version of the input beat-note after a divide-by-2. For example, if the input beat note is 6 GHz, the monitor will have a 3 GHz output.  The signal is ~0 dBm in power regardless of the strength of the input beat-note signal.
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 **Beat Note Input **
-The Front Panel for the ICE-CP1 has four SMA or FC connectors. The top connector (SMA for ICE-CP1-SMA, FC for ICE-CP1-FC) is the beat note signal input. When FC, this input should be a <1 mW signal containing overlapped light from both lasers. When an SMA, this input should be an electrical signal, typically the output of the D2-160.
+The Front Panel for the ICE-CP1 has four SMA or FC connectors. The SMA connector 2<sup>nd</sup> from the bottom is the beat note signal input. When FC, this input should be a <1 mW signal containing overlapped light from both lasers. When an SMA, this input should be an electrical signal, typically the output of the D2-160 or D2-260 Beat Note Detector.
 **Laser Current **