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小型通用光電設(shè)備
6.5 UQD 超快多通道邏輯計(jì)數(shù)單元
UQD-Logic 是一種多功能儀器,可有效滿足精確光子計(jì)數(shù)和定時(shí)相
關(guān)的所有需求。它最初開發(fā)用于量子光學(xué)研究,包括量子通信,長距離
量子糾纏,量子密鑰分配,量子隨機(jī)數(shù)。但它也在其他領(lǐng)域得到應(yīng)用,
如探測器表征,時(shí)間分辨熒光,單光子光譜儀等等。
核心能力 :UQD-Logic-16 單元有效地結(jié)合了多通道和多站定時(shí)分
析,多事件相關(guān)和重合邏輯以及計(jì)數(shù)功能。該裝置的最高優(yōu)先級是實(shí)現(xiàn)
高速的運(yùn)行和處理速度,它能夠每秒連續(xù)處理數(shù)億個(gè)輸入事件,并帶有
記錄時(shí)序重合窗口低于 1 納秒。分析和計(jì)算 16 個(gè)輸入通道之間的所有
可能的邏輯組合。系統(tǒng)具有 USB 接口,用于數(shù)據(jù)交換和參數(shù)設(shè)置。
細(xì)節(jié)條件說明 特征值
應(yīng)用 超快多通道符合邏輯計(jì)數(shù)
規(guī)格和供電要求 外部電源 ( 用戶提供,12V 直流,1A) 標(biāo)準(zhǔn) NIM 插槽,+12V@1A,裝置可獨(dú)立運(yùn)行
輸入通道數(shù) 獨(dú)立通道 16@156 ps 分辨率 (8@78ps 高分辨率固件 )
輸入定義 SMA,50Ω 終端阻抗
輸入鑒別器 可通過 USB 調(diào)節(jié) ±2V,上升或下降沿,最小脈沖幅度 50mV
輸出通道數(shù) 模式觸發(fā)輸出 3
輔助輸出 周期信號導(dǎo)出內(nèi)部時(shí)基 1 ( 有助于多個(gè)單元的同步 )
輸出信號 TTL 脈沖 >2.5V high
輸出脈沖持續(xù)時(shí)間 100 ns
重合分析 高速搜索輸入之間的所有可能組合
最大信號速率 每個(gè)通道上的連續(xù)信號 200 MHz (Burst)
最小脈沖延時(shí) 每個(gè)單獨(dú)的輸入通道 5 ns
最大重合率 (Burst) 模式處理 3.2 GHz 組合輸入信號
最大重合率 (CW) 連續(xù)模式處理 100 MHz 組合輸入信號
模式定義 每個(gè)輸入通道單獨(dú)定義 活躍 - 不活躍 - 忽視
重合窗口 成功模式計(jì)數(shù)的相關(guān)時(shí)間窗口 0.156 - 100 ns
輸入延時(shí) 每個(gè)輸入的相對延遲 步幅調(diào)節(jié) 0.156 ns
計(jì)數(shù)器 單個(gè)及模式輸入獨(dú)立計(jì)數(shù) 32 bit
時(shí)間分辨率 156 ps, (78ps 高分辨率固件 )
外部時(shí)基 時(shí)間參考信號輸入 10 MHz 的正弦波,1Ω 終止
最大連續(xù)傳輸率 受 USB 傳輸和主機(jī)限制 10 MHz ( 速率取決于用戶 PC 和代碼優(yōu)化 )
時(shí)間標(biāo)簽過濾 每個(gè)時(shí)間窗口定義的標(biāo)簽數(shù)量,可通過 USB 進(jìn)行調(diào)整 最小 156 ps
驅(qū)動(dòng) Windows XP、7、8 的驅(qū)動(dòng)程序。通過 .NET 進(jìn)行內(nèi)部處理。 提供 C#, VB, cpp, LabView 等例程
提供 Linux 驅(qū)動(dòng) .
系統(tǒng)升級 使用戶能夠更新設(shè)備、實(shí)現(xiàn)定制功能、更改時(shí)間分辨等 JTAG 接口,使用 Xilinx 免費(fèi)軟件包更新
用戶軟件 基本測量和計(jì)數(shù)軟件 TimeTagExplorer, 基于 Windows
應(yīng)用
■ 高計(jì)數(shù)率糾纏源
■ 多光子實(shí)驗(yàn),如光量子計(jì)算
■ 基于單光子和糾纏光子的量子通信和密碼學(xué)研究
■ 前饋量子光學(xué)實(shí)驗(yàn),包括門控檢測器和觸發(fā)光調(diào)制器
■ 時(shí)間相關(guān)的熒光
UQD 邏輯提供了幾種獨(dú)特的功能,使其在多光子計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)中非常
通用 :
三態(tài)重合模式搜索 :可以統(tǒng)計(jì)任意數(shù)目的模式,每個(gè)輸入可以配置
為三種可能的狀態(tài) :\" 重合 \"、\" 忽略 \" 和 \" 反重合 \"。
時(shí)間標(biāo)記過濾器 : 通過 UQD 獨(dú)特的模式過濾,在單元內(nèi)實(shí)現(xiàn)低級
別的數(shù)據(jù)縮減。只有在某個(gè)定時(shí)窗口中觀察到最小數(shù)量的重合,它才會(huì)
將時(shí)間標(biāo)簽數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。此功能使研究人員能夠在較長的工作時(shí)
間內(nèi)記錄時(shí)間標(biāo)簽信號,而不會(huì)最終生成許多難以處理和分析的千兆字
節(jié)大文件。
可調(diào)輸入鑒別器 : 每個(gè)輸入端接 50 歐姆,鑒別器閾值可以從 +2V
調(diào)整到 -2V,并觸發(fā)正負(fù)邊。