锁定辅助是激光锁定盒仪器的一个独特功能，它允许用户简单地选择一个设定点来控制其系统的闭环，该设定点对应于误差信号上的特定过零点。虽然该仪器是为锁定激光而设计的，但其原理可应用于具有过零误差信号的类似控制环路应用。

误差信号的计算

在最常见的配置中，例如用于 Pound-Drever-Hall 锁定时，激光锁箱使用调制输出和输入上的解调器来形成误差信号。在这种情况下，误差信号检查光完全进入腔体且没有反射的情况。更技术性地说，它通过使用调制信号询问腔体来测量激光和腔体谐振之间的频率差。或者，可以绕过解调并通过其他方式计算误差信号，例如使用多仪器模式下的相位计或时间和频率分析仪进行偏移频率锁定。

尽管无论误差信号的来源是什么，都可以使用锁定辅助，但它最常用于解调方案。在这种情况下，输出调制的值由斜坡设置，缓慢扫描激光的频率，范围预计包括腔体的谐振频率。锁定辅助有助于设置此扫描的参数，以查看误差信号指示腔体谐振所在的区域，选择扫描中与要锁定的特定谐振相对应的点，并在扫描禁用后使用此值作为循环的设定点。

如何使用辅助锁定

锁定辅助功能可通过示波器视图右上角的“激光”图标启用。启用锁定辅助功能后，示波器会自动将探针放在偏移校正之后，如图中探针 A所示。示波器视图的水平轴从时间单位变为伏特单位，表示扫描信号的范围。选择误差零交叉点将选择该点的扫描偏移，并默认在该设定点启用快速控制器控制环路。

选择锁定辅助时，由于视图设置为与扫描信号同步，因此不使用触发器设置和时间基准设置。更改这些设置将禁用锁定辅助并返回正常观察模式。在锁定辅助中，其他信号不能用作触发器，而扫描信号可随时用作触发器。

提高锁点的可见性

为了提高交叉点的可见性，可以通过将“正常”更改为“精确”或增加信号平均值来改变采集设置。这些设置将通过消除高频噪声来提高信噪比。典型的扫描速率低于 20 Hz，因此设置平均值或置于精确模式将保持慢速信号动态。另一种选择是在误差计算路径中使用低通滤波器。将滤波器的频率设置为低值可以过滤噪声，但会从根本上限制您的控制带宽。这通常不会改变，但可以设置为初始锁定采集的低值（>1kHz），然后逐渐增加。

此外，波形可以放大以更仔细地查看特定交叉点。在锁定辅助中，在垂直方向（幅度）放大，可使误差信号更陡峭，并允许锁定辅助更好地识别零交叉点。在水平方向（时间基准）放大，可降低执行器调制信号的幅度并缩小可以找到交叉点的区域。对于误差信号中的两个或更多个零交叉事件，放大还允许锁箱将控制器接合到任何特定的交叉点。

将偏移应用于设置

如果零交叉点靠近扫描信号的末尾，左右滚动示波器视图会改变扫描信号的偏移量，使零交叉点靠近扫描信号的零点。有时这并不可取；例如，在光学腔锁定中，最好通过热偏移移动激光频率来移动扫描和零交叉的相对位置。可以通过激光锁箱中慢速控制器路径中的偏移量手动更改此设置（如果连接到激光器的慢速/热致动器）。

一旦在最佳条件下打开锁定辅助，就可以选择零交叉点，并接合控制回路。

如果您在使用激光锁盒上的锁定辅助时遇到困难，请通过 support@liquidinstruments.com 与我们联系。