MRC Compact Benutzerhandbuch Seite 7

Abbildung 8 zeigt typische Auflösungen der 4-Quadranten-Detektoren. An diesem Beispiel ist zu
erkennen, dass bei geeignet gewählten Parametern Auflösungen bis unter 100 nm auf den Detektoren
möglich sind. Die Winkelauflösung ergibt sich dann aus den jeweiligen Armlängen.
Abbildung 8: Auflösung einer 4-Quadranten-Diode bei Bestrahlung mit einem roten He-Ne-Laser mit
Durch Verwendung des Materials Invar mit einem äußerst kleinen thermischen Ausdehnungs-
Koeffizienten sind die Detektoren gegenüber Temperaturschwankungen stabilisiert, so dass die
Genauigkeit auch langfristig erhalten bleibt.
Die Aktuatoren werden analog angesteuert, so dass ihre Positionsauflösung nicht durch einzelne Schritte
limitiert ist. Als Einstellgenauigkeiten für die Piezostellelemente sind Werte von < 2 nrad (PKS) bzw. 4
nrad (PSH) spezifiziert.
3.2. Verhältnis der tatsächlichen Position zur gemessenen Spannung
Die Positionssignale werden als Spannungswerte ausgegeben. Mit den folgenden Formeln ist eine
Umrechnung in tatsächliche Positionen möglich.
4-Quadranten-Detektor
Zur Berechnung muss man zunächst einmalig den Strahldurchmesser ermitteln und kann dann die
Positionsabweichungen in µm berechnen. Solange sich der Strahl nahe dem Zentrum der 4-Quadranten-
diode befindet, kann die folgende Näherung verwendet werden:
Dabei ist x das in Volt gemessene bzw. in µm berechnete x-Positionssignal. Für y kann genauso
gerechnet werden. D ist der Gauss'sche Strahldurchmesser (1/e
Handbuch Compact Strahlstabilisierung
verschiedenen Strahldurchmessern und Laserintensitäten
x [µm] =
Version 13 – 15.02.2021
D [ µm] x [V ]
⋅
π
I [V ]
2 ) und I das gemessene Intensitätssignal.
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