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Time Tagger Ultra 多通道流式時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器 TDC 符合儀模塊

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更新時間：2022-12-17 11:23:07瀏覽次數(shù)：327次

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飛時科技（北京）有限公司

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產(chǎn)品簡介

Time Tagger ULtra 系列產(chǎn)品是具有數(shù)據(jù)處理架構(gòu)的時間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，尤其適用于時間相關(guān)的單光子計(jì)數(shù)、時間間隔計(jì)數(shù)、符合計(jì)數(shù)和數(shù)字協(xié)議分析。Time Tagger應(yīng)用廣泛，可用于包括量子技術(shù)、單分子顯微鏡、熒光相關(guān)光譜、動態(tài)光散射、激光測距、粒子物理和精確時間協(xié)議同步測試等諸多領(lǐng)域。

詳細(xì)介紹

產(chǎn)品特點(diǎn)

輕松實(shí)現(xiàn)您的研究思路

Time Taggers*的軟件引擎為您提供了豐富的數(shù)據(jù)處理功能，相關(guān)性、一維和多維直方圖、多通道符合計(jì)數(shù)等等都可以輕松實(shí)時運(yùn)行，讓您可以輕松將創(chuàng)新的研究思路變成現(xiàn)實(shí)。

靈活的自定義數(shù)據(jù)采集

Time Tagger使您可以使用輸入通道的任意組合自定義您的測量，您可以使用一個Time Tagger讀取記錄來自不同硬件的輸入信號，也可以將從一個輸入通道獲取的信號同時應(yīng)用于不同的測量。

優(yōu)異的時間分辨

Time Tagger低至4 ps的均方根時間抖動和低至2.1 ns的死時間均遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于市面同類產(chǎn)品，這可以滿足您創(chuàng)新應(yīng)用的苛刻要求。

高速數(shù)據(jù)傳輸

Time Tagger高達(dá)每秒7000萬個標(biāo)簽的數(shù)據(jù)傳輸率為縮短測量時間提供了可能，同時保證了高速傳輸中的即時處理能力。

板載事件過濾器

Time Tagger具有的板載事件過濾器使您在硬件端即過濾掉與測量無關(guān)的輸入信號而無需通過USB傳輸至軟件端，這有效保證了輸入信號的高速傳輸。

*的本機(jī)庫

Time Tagger支持包括python、MATLAB、LabVIEW、C＃、C ++和Mathematica在內(nèi)的多種編程語言和架構(gòu)，您可以利用我們免費(fèi)的本機(jī)庫和代碼示例，個性化設(shè)計(jì)、操作實(shí)驗(yàn)。

產(chǎn)品參數(shù)

產(chǎn)品型號		Time Tagger Ultra系列
		高性價比版 (Value)	高性能版（Performance)	高分辨版 (HiRes)
時間精度	RMS 抖動	42 ps	9 ps	4 / 5 / 7 ps
	半峰寬抖動	100 ps	22 ps	9 / 12 / 15 ps
	分辨率	1 ps
數(shù)據(jù)處理能力	輸入通道數(shù)	4 to 18
	死時間	2 ns
	傳輸速率	70 M tags/s
	猝發(fā)內(nèi)存	512 M tags
	輸入頻率	500 MHz
輸入信號	輸入阻抗	50 Ω
	輸入信號范圍	-3 to 3 V
	輸入水平(無害)	-5 to 5 V
	觸發(fā)范圍	-2.5 to 2.5 V
	最小脈沖寬度	500 ps
	最小脈沖高度	100 mV
外部時鐘	頻率	10 MHz or 500 MHz
	耦合方式	AC, 50 Ω
	幅值	1 to 3 Vpp
通用參數(shù)	數(shù)據(jù)接口	USB 3.0
	尺寸 (L x W x H)	190 x 140 x 60

應(yīng)用領(lǐng)域

1. 時間相關(guān)光子計(jì)數(shù)（TCSPC）

2. 熒光壽命成像（FLIM）

3. 單光子顯微鏡-固體缺陷、量子點(diǎn)、單分子

4. 線性光學(xué)量子計(jì)算與光學(xué)量子電路

5. 超高分辨率顯微鏡-STED，PALM和STORM

6. 冷原子，EIT，里德堡原子

7. 冷離子和離子阱量子計(jì)算

功能圖解

產(chǎn)品應(yīng)用案例

1.Time Tagger 與Single Quantum Eos SNSPD超導(dǎo)納米線單光子探測器聯(lián)用進(jìn)行單光子測試

時間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)（TCSPC）技術(shù)基于對單光子到達(dá)時間的高時間分辨率測量，在本應(yīng)用中使用Eos SNSPD 單量子系統(tǒng)和Swabian Instruments具有HiRes Core的TimeTagger Ultra TDC 演示一種商用TCSPC設(shè)置,使用1064nm的激光器產(chǎn)生4ps的短光脈沖，衰減后光纖耦合傳送到兩個SNSPD。用TimeTagger Ultra 用于測量檢測器輸出的相關(guān)性。它具有破紀(jì)錄的低抖動性能，全時間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)測得的FWHM抖動僅為18ps。

2 Time Tagger Ultra HiRes 與SPAD聯(lián)用進(jìn)行雙光子符合實(shí)驗(yàn)獲得破紀(jì)錄低抖動的時間分辨率

在對熒光壽命成像(FLIM)和正電子發(fā)射斷層掃描(PET) 等應(yīng)用改進(jìn)中，其關(guān)鍵是準(zhǔn)確測量單光子到達(dá)時間，時序分辨率取決于SPAD、淬滅電路(QC)和時間數(shù)字轉(zhuǎn)換(TDC)這些不同處理階段的限制。

加拿大Sherbrooke大學(xué)Jean-Fran?ois Pratte 小組開發(fā)了新型QC和SPAD，在室溫下可提供破紀(jì)錄低抖動，F(xiàn)WHM為7.8 ps，結(jié)合TimeTagger Ultra HiRes TDC的出色性能，可得到低至3ps(RMS)/7ps(FWHM)的時間分辨率。

用兩個SPAD執(zhí)行TCSPC測量，SPAD探測器的FWHM時間分辨率為12.5ps。

3基于硅光電倍增管（SiPMs）的光子數(shù)檢測和高精度計(jì)時

硅光電倍增管 (SiPM) 在高精度單光子定時測量中有許多應(yīng)用，包括激光雷達(dá)、生物光子學(xué)和正電子發(fā)射斷層掃描。檢測閃爍事件光子數(shù)是實(shí)現(xiàn)極低噪聲高保真信號檢測的關(guān)鍵。過去，從探測器輸出脈沖提取光子數(shù)是通過快速ADC或多級模擬鑒別器來實(shí)現(xiàn)的。

現(xiàn)在我們給出一種替代方法：由Swabian Instruments TimeTagger Ultra檢測信號的上升沿和下降沿，可獲得脈沖寬度，它直接編碼了光子數(shù)。TimeTagger Ultra的高定時精度可以精確表征探測器的定時抖動。

4 單光子隨機(jī)采樣實(shí)現(xiàn)高達(dá)太赫茲范圍光信號簡單精確的測量

單光子計(jì)數(shù)在量子傳感、量子信息和量子通信中得到了廣泛應(yīng)用。最近有人提出用單光子探測器實(shí)現(xiàn)帶寬遠(yuǎn)超過 100 GHz 的光學(xué)隨機(jī)采樣，遠(yuǎn)超現(xiàn)有測量儀器訪問范圍。該技術(shù)適用于支持鎖模激光器和下一代電光器件（如 EOM 和 VCSEL）的研究。在Swabian Instruments會議論文中，展示了使用單光子雪崩探測器 (SPAD) 和超導(dǎo)納米線單光子探測器 (SNSPD) 的原理測量，和表征商用 SFP+模塊性能的工作。

5使用TimeTagger和THATEC:OS軟件平臺進(jìn)行時間分辨布里淵光散射研究

布里淵光散射(BLS)是研究頻域中聲子或自旋波光譜的*工具，它可以了解幾種現(xiàn)象，例如弛豫過程、非線性過程或傳播特性需要額外的信息。然而維護(hù)這種儀器的復(fù)雜性，以及與其他實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的同步和協(xié)調(diào)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

為應(yīng)對挑戰(zhàn)，這里提供了全新的解決方案：通過基于THATEC:OS平臺的軟件模塊TFPDAS5 和Swabian Instruments公司提供的TimeTagger，無需任何編程即可使用各種外圍設(shè)備設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了時間分辨BLS光譜的全自動采集，系統(tǒng)包含用于TFPI自動對齊以及在測量期間主動穩(wěn)定的例程，以獲得優(yōu)化的對比度和頻率分辨率，允許具有多個頻率區(qū)域和單獨(dú)掃描速度的多功能掃描定義，以限度地減少測量時間。

6 Time Tagger 產(chǎn)品在單光子芯片測試中的應(yīng)用

Sparrow Quantum 單光子芯片基于自組裝的InGaAs量子點(diǎn)，在寬頻帶內(nèi)有效耦合到慢光光子晶體波導(dǎo)，系統(tǒng)包括激發(fā)芯片和提取單光子的接口器件，工作在低溫恒溫環(huán)境，Cryo-Optic X-Plane 系統(tǒng)提供了整體解決方案。為了展示發(fā)射的單光子性質(zhì)，該裝置集成了 Hanbury-Brown和 Twiss測量。時間相關(guān)是使用 Swabian Instruments公司的TimeTagger 20 完成，測量結(jié)果顯示了兩個檢測器在60MHz激發(fā)頻率下的相關(guān)性，單光子發(fā)射的g2(0)為4%，對應(yīng)單光子源的純度為96%。

這個完整的單光子源為量子技術(shù)研究提供了用戶友好且可靠的實(shí)驗(yàn)室工具，使研究人員能夠?qū)Ｗ⒂谛枰獑喂庾拥膽?yīng)用。

7 使用 Time Tagger 在白兔網(wǎng)絡(luò)中測試和表征各節(jié)點(diǎn)時間同步性

科學(xué)、電信、金融、國防、廣播和智能電網(wǎng)這些領(lǐng)域的進(jìn)展，都需要亞納秒精度和皮秒精度的時間同步，這對測量時間同步儀器提出挑戰(zhàn)，為了滿足這些苛刻的應(yīng)用制造了White Rabbit協(xié)議網(wǎng)絡(luò)。

SwabianInstruments的TimeTagger Ultra具有ps分辨率，多達(dá)144個輸入通道，友好的用戶界面、實(shí)時測量和遠(yuǎn)程控制功能，是測試精密時間協(xié)議性能的理想選擇。使用TimeTagger Ultra在24小時內(nèi)連續(xù)對時間傳輸網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的1PPS信號，可以精確測試1PPS信號的定時精度和抖動，結(jié)果證實(shí)了White Rabbit協(xié)議的準(zhǔn)確性和精確度，凸顯了TimeTagger Ultra在同步監(jiān)控方面的多重優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：過濾器顯微鏡激光雷達(dá) 測量儀