一种声光调制器驱动电路及其扫描方法技术

本申请提供一种声光调制器驱动电路及其扫描方法，所述驱动电路包括控制器、锁相环、直接数字频率合成器、数字模拟转换器、可变增益放大器模块；在所述直接数字频率合成器的输出端和所述数字模拟转换器的输出端增加设置了可变增益放大器模块，所述可变增益放大器模块能够对所述直接数字频率合成器输出的信号的幅度进行放大，同时所述放大倍数受到所述数字模拟转换器输出的控制，从而实现了声光调制器驱动电路输出信号的频率值和幅度值可调节，通过所述控制器控制使得驱动电路对输出信号的频率和幅度能够灵活快速的进行切换或扫描等操作。所述扫描方法基于所述扫描电路，本发明专利技术提供的扫描方法可以预设或自定义不同的扫描点，进而提供更多扫描方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号发生器领域，尤其涉及一种声光调制器驱动电路及其扫描方法。
技术介绍
冷原子与超冷原子提供了一种非常理想的微观量子态，在量子物理与量子信息相关实验中占据着重要的地位。在冷原子实验领域，比如量子存储、超流、光晶格等实验中，声光调制器(Acousto-optical Modulators，缩写为AOM)发挥着重要作用，声光调制器通过改变激光的波长、幅度、相位等参数，再通过光与原子相互作用机制影响和操控冷原子的量子态。声光调制器需要一个正弦波电信号驱动电路来驱动。由于冷原子的各种特征都很精细，对驱动声光调制器的正弦波电信号驱动电路的频率分辨率、精度、稳定度等都有比较高的要求。同时，量子信息实验的复杂过程要求该正弦波电信号驱动电路可以对频率和幅度进行灵活快速的切换或扫描等操作。但目前还没有能够满足上述要求的正弦波电信号驱动电路。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种声光调制器驱动电路及其扫描方法，以解决现有技术中的正弦波电信号驱动电路无法对频率和幅度进行灵活快速的切换或扫描的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种声光调制器驱动电路，包括：控制器、锁相环、直接数字频率合成器、数字模拟转换器、可变增益放大器模块；所述锁相环与所述直接数字频率合成器的输入端相连，所述锁相环受所述控制器控制将参考时钟转变为参考信号提供给所述直接数字频率合成器；所述直接数字频率合成器的输出端输出差分信号，所述直接数字频率合成器的输出端与所述可变增益放大器模块的正输入端和负输入端分别连接；所述数字模拟转换器的输入端与所述控制器相连，输出端连接所述可变增益放大器模块；所述控制器通过所述锁相环控制所述直接数字频率合成器输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的频率值；并通过所述数字模拟转换器，控制所述可变增益放大器模块输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的幅度值。优选地，所述可变增益放大器模块包括第一可变增益放大器和第二可变增益放大器；所述第一可变增益放大器的正输入端和负输入端均与所述直接数字频率合成器的输出端相连；所述第一可变增益放大器的输出端与所述第二可变增益放大器的正输入端相连；所述第二可变增益放大器的负输入端接地；所述第一可变增益放大器的增益管脚和所述第二可变增益放大器的增益管脚相连，并受所述数字模拟转换器控制。优选地，所述可变增益放大器模块还包括第三可变增益放大器；所述第三可变增益放大器的正输入端与所述数字模拟转换器的输出端相连；所述第三可变增益放大器的负输入端接地；所述第三可变增益放大器的输出端与所述第一可变增益放大器的增益管脚和所述第二可变增益放大器的增益管脚相连；所述第三可变增益放大器的增益管脚与所述声光调制器驱动电路之外的模拟开关相连，所述模拟开关用于控制所述声光调制器驱动电路的关断和打开。优选地，所述声光调制器驱动电路还包括第四可变增益放大器，所述第四可变增益放大器的正输入端连接所述锁相环的输入端，用于接收参考时钟；所述第四可变增益放大器的负输入端接地；所述第四可变增益放大器的增益管脚连接固定电压源；所述第四可变增益放大器的输出端连接与所述声光调制器驱动电路级联的声光调制器驱动电路中的锁相环的输入端，用于实现两个声光调制器驱动电路的参考时钟同步。优选地，所述第一可变增益放大器、所述第二可变增益放大器、所述第三可变增益放大器和所述第四可变增益放大器的型号均为VCA824。优选地，所述声光调制器驱动电路还包括机械编码器，所述机械编码器与所述控制器的输入端相连，用于改变所述声光调制器驱动电路的输出信号的频率值和幅度值。优选地，所述声光调制器驱动电路还包括带电可擦可编程只读存储器，所述带电可擦可编程只读存储器与所述控制器相连，用于在所述声光调制器驱动电路掉电时存储所述声光调制器驱动电路的信息，以便所述声光调制器驱动电路重新上电时恢复上次掉电时的状态。优选地，所述控制器为现场可编程门阵列、单片机或数字信号处理器。本专利技术还提供一种声光调制器驱动电路的扫描方法，基于上述的声光调制器驱动电路，所述扫描方法包括：获取预设扫描点的文件，所述扫描点包括频率值和幅度值；将所述预设扫描点的文件存储在所述控制器中；接收触发信号；读取所述预设扫描点的文件，并按照所述预设扫描点的文件中预设扫描点的顺序依次输出相应的频率值和相应的幅度值。优选地，在所述将所述预设扫描点的文件存储在所述控制器中和所述接收触发信号之间还包括：获取所述扫描点的输出指令，所述输出指令包括每次输出的扫描点的个数，以及输出两个相邻扫描点的时间间隔。经由上述的技术方案可知，本专利技术提供的声光调制器驱动电路包括：控制器、锁相环、直接数字频率合成器、数字模拟转换器、可变增益放大器模块；所述锁相环与所述直接数字频率合成器的输入端相连，所述锁相环受所述控制器控制将参考时钟转变为参考信号提供给所述直接数字频率合成器；所述直接数字频率合成器的输出端输出差分信号，所述直接数字频率合成器的输出端与所述可变增益放大器的正输入端和负输入端分别连接；所述数字模拟转换器的输入端与所述控制器相连，输出端连接所述可变增益放大器模块；所述控制器通过所述锁相环控制所述直接数字频率合成器输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的频率值；并通过所述数字模拟转换器，控制所述可变增益放大器模块输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的幅度值。即本专利技术提供一种新的声光调制器驱动电路，在所述直接数字频率合成器的输出端和所述数字模拟转换器的输出端增加设置了可变增益放大器模块，所述可变增益放大器模块能够对所述直接数字频率合成器输出的信号的幅度进行放大，从而实现了声光调制器驱动电路输出信号的频率值和幅度值可调节，通过所述控制器控制使得驱动电路对输出信号的频率和幅度能够灵活快速的进行切换或扫描等操作。进一步地，本专利技术还提供一种声光调制器驱动电路的扫描方法，基于上述声光调制器驱动电路，所述扫描方法通过获取预设扫描点的文件，再在触发信号作用下，依据所述预设扫描点的文件输出相应的频率值和相应的幅度值，由于所述文件为预设扫描点的文件，因此，本专利技术提供的扫描方法可以依据用户需求，预设或自定义不同的扫描点，进而提供更多扫描方式，相对于目前只有线性扫描或对数扫描等规则的扫描方式，本专利技术提供的声光调制器驱动电路的扫描方法提供了更加灵活地扫描方式，进而使得所述声光调制器驱动电路输出信号的频率和幅度能够灵活快速的进行切换或扫描。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为现有技术中AOM工作原理示意图；图2为本专利技术实施例提供的AOM驱动电路框架结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种VGA模块的具体结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种优选地的VGA模块的具体结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的多块AOM驱动电路级联结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种扫描方法的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声光调制器驱动电路，其特征在于，包括：控制器、锁相环、直接数字频率合成器、数字模拟转换器、可变增益放大器模块；所述锁相环与所述直接数字频率合成器的输入端相连，所述锁相环受所述控制器控制将参考时钟转变为参考信号提供给所述直接数字频率合成器；所述直接数字频率合成器的输出端输出差分信号，所述直接数字频率合成器的输出端与所述可变增益放大器模块的正输入端和负输入端分别连接；所述数字模拟转换器的输入端与所述控制器相连，输出端连接所述可变增益放大器模块；所述控制器通过所述锁相环控制所述直接数字频率合成器输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的频率值；并通过所述数字模拟转换器，控制所述可变增益放大器模块输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的幅度值。

【技术特征摘要】
1.一种声光调制器驱动电路，其特征在于，包括：控制器、锁相环、直接数字频率合成器、数字模拟转换器、可变增益放大器模块；所述锁相环与所述直接数字频率合成器的输入端相连，所述锁相环受所述控制器控制将参考时钟转变为参考信号提供给所述直接数字频率合成器；所述直接数字频率合成器的输出端输出差分信号，所述直接数字频率合成器的输出端与所述可变增益放大器模块的正输入端和负输入端分别连接；所述数字模拟转换器的输入端与所述控制器相连，输出端连接所述可变增益放大器模块；所述控制器通过所述锁相环控制所述直接数字频率合成器输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的频率值；并通过所述数字模拟转换器，控制所述可变增益放大器模块输出所述声光调制器驱动电路的输出信号的幅度值。2.根据权利要求1所述的声光调制器驱动电路，其特征在于，所述可变增益放大器模块包括第一可变增益放大器和第二可变增益放大器；所述第一可变增益放大器的正输入端和负输入端均与所述直接数字频率合成器的输出端相连；所述第一可变增益放大器的输出端与所述第二可变增益放大器的正输入端相连；所述第二可变增益放大器的负输入端接地；所述第一可变增益放大器的增益管脚和所述第二可变增益放大器的增益管脚相连，并受所述数字模拟转换器控制。3.根据权利要求2所述的声光调制器驱动电路，其特征在于，所述可变增益放大器模块还包括第三可变增益放大器；所述第三可变增益放大器的正输入端与所述数字模拟转换器的输出端相连；所述第三可变增益放大器的负输入端接地；所述第三可变增益放大器的输出端与所述第一可变增益放大器的增益管脚和所述第二可变增益放大器的增益管脚相连；所述第三可变增益放大器的增益管脚与所述声光调制器驱动电路之外的模拟开关相连，所述模拟开关用于控制所述声光调制器驱动电路的关断和打开。4.根据权利要求3所述的声光调制器驱动电路，其特征在于，还包括第四可变增益放大器，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江晓，黎娜，潘建伟，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34