FPAS-0144飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng)

FPAS飛秒脈沖激光采集系統(tǒng)是為高速紅外激光光譜學(xué)研制，該系統(tǒng)可以提供144通道的高速，低噪聲數(shù)據(jù)采樣：包括16路外部電信號的輸入，和128元線列HgCdTe 探測器(或其它探測器)對激光（脈沖或連續(xù)的）進(jìn)行的采樣。該系統(tǒng)與色散光柵（單色儀）一起，可以把2-20 um的激光脈沖展開成紅外光譜?？蓽y量的激光脈沖寬度從1 飛秒 to 2 微秒。所有的通道同時(shí)被積分和跟蹤，然后通過16bit的A/D變換器數(shù)字化，并存儲到FIFO存儲器。Laspec 軟件把FIFO存儲器的數(shù)據(jù)下載到主計(jì)算機(jī)中，用于分析和轉(zhuǎn)換。10M的數(shù)據(jù)傳輸速度確保不丟失數(shù)據(jù)。每個(gè)隔離的通道都帶有積分器。

ISDC開發(fā)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為連接MCT (HgCdTe),或 InSb探測器陣列提供了一個(gè)完整的系統(tǒng)，這樣可以對極短的激光脈沖進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集。該系統(tǒng)包括前置放大器，偏置電路網(wǎng)絡(luò)，以及陣列中每個(gè)探測器元的采樣和保持電路，并由一個(gè)高速多路器把這些通道與一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器連接。A/D變換然后存入一個(gè)FIFO（先入先出）存儲器，允許同時(shí)寫/讀該雙端口的FIFO存儲器。這樣可以由基于脈沖重復(fù)頻率的同步采集電路把數(shù)據(jù)存儲在FIFO，而數(shù)據(jù)的讀出是由一個(gè)插在計(jì)算機(jī)中的高速數(shù)字I/O卡完成的。

數(shù)據(jù)的采集從激光同步脈沖的上升沿開始，該同步脈沖啟動(dòng)時(shí)間延遲器，以在這個(gè)上升沿后適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)采集激光信號。在激光發(fā)射之后，MCT輸出信號持續(xù)大約50-100ns，然后采樣脈沖采集前置放大器的輸出信號并保持，直到被清除。采樣間隔一旦被完成，個(gè)通道的信號被多路傳送到A/D的輸入端，然后在1微秒的時(shí)間內(nèi)完成A/D變換，并儲存到FIFO存儲器。當(dāng)通道1儲存到存儲器后，通道2多路傳送到A/D輸入端并被讀，然后儲存到FIFO。FIFO騰空信號表明在FIFO內(nèi)有數(shù)據(jù)，并且?guī)в袛?shù)字I/O卡的主計(jì)算機(jī)監(jiān)控這一根線，一旦容許，它便開始從FIFO讀數(shù)據(jù)。在下一個(gè)1KHz上升沿出現(xiàn)再次發(fā)射激光以前，整個(gè)陣列被讀出并清空。這個(gè)過程不斷重復(fù)直到用戶終止它。

系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)

• 激光脈沖寬度:  1 飛秒 to 2 微秒
• 激光波長: 0.5 to 20 微米
• 積分器類型: Boxcar
• 積分時(shí)間:  50 納秒 to 2.6 微秒
• 紅外探測器陣列數(shù): 16/32/64/128
• 16 路外部電信號輸入
• S/ N: >50,000:1 探測器噪聲限.
• 總的系統(tǒng)噪聲: < 1.5 nv/Hz1/2
• 內(nèi)部電源
• 探測器陣列：PV 或 PC MCT (HgCdTe), InSb, Si, InGaAs
• 計(jì)算機(jī)和 Laspec 軟件。