美國(guó)ISDC FPAS-0144飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng)
美國(guó)ISDC FPAS-0144飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng)是為高速紅外激光光譜學(xué)研制，該系統(tǒng)最高可以提供144通道的高速，低噪聲數(shù)據(jù)采樣：包括16路外部電信號(hào)的輸入，和128元線列HgCdTe 探測(cè)器(或其它探測(cè)器)對(duì)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(kāi)成紅外光譜。可測(cè)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(guò)16bit的A/D變換器數(shù)字化，并存儲(chǔ)到FIFO存儲(chǔ)器。Laspec 軟件把FIFO存儲(chǔ)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。
美國(guó)ISDC開(kāi)發(fā)的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，為連接MCT (HgCdTe),或 InSb探測(cè)器陣列提供了一個(gè)完整的系統(tǒng)，這樣可以對(duì)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(cè)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(chǔ)器，允許同時(shí)寫(xiě)/讀該雙端口的FIFO存儲(chǔ)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(chǔ)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。
美國(guó)ISDC FPAS-0144飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng) 為飛秒泵浦探針2D振動(dòng)光譜提供了一種交鑰匙、即插即用的解決方案。提供了所有必需的組件，包括一臺(tái)主機(jī)和基于LabView的LASPEC軟件。只需將激光能量聚焦到入射狹縫中，即可開(kāi)始獲取數(shù)據(jù)。美國(guó)ISDC與J.Y.Horiba公司合作，將高分辨率光譜儀與探測(cè)器和采集電子設(shè)備集成在一起，為完整的光譜采集提供了一個(gè)易于使用的系統(tǒng)。其中可互換的光柵炮塔可以完全覆蓋中波和長(zhǎng)波紅外波段。且光譜儀和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的所有組件均由提供的LASPEC軟件控制。其開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)和提供的源代碼為用戶提供了將所有計(jì)算機(jī)控制的資產(chǎn)與一個(gè)應(yīng)用程序集成的無(wú)限能力。
數(shù)據(jù)的采集從激光同步脈沖的上升沿開(kāi)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(hào)。在激光發(fā)射之后，MCT輸出信號(hào)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(hào)并保持，直到被清除。采樣間隔一旦被完成，第一個(gè)通道的信號(hào)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(chǔ)存到FIFO存儲(chǔ)器。當(dāng)通道1儲(chǔ)存到存儲(chǔ)器后，通道2多路傳送到A/D輸入端并被讀，然后儲(chǔ)存到FIFO。FIFO騰空信號(hào)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(kāi)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(guò)程不斷重復(fù)直到用戶終止它。
美國(guó)ISDC 飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng)主要型號(hào)：
Model | Array Size | Ext. Inputs |
Single Row of 32 | 16 | |
| FPAS-6416 | Single Row of 64 | 16 |
| FPAS-6416-D | Dual Rows of 32 | 16 |
| FPAS-0144 | Single Row of 128 | 16 |
Dual Rows of 64 | 16 |
美國(guó)ISDC FPAS-0144飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng)主要特征：
完整的高速脈沖光譜儀系統(tǒng)
3-10 um光譜范圍覆蓋（1-20 um可用）
6.2 nm標(biāo)準(zhǔn)分辨率（3.1 nm可選）
1.5 um、0.9 um和0.45 um帶寬
無(wú)數(shù)據(jù)丟失的直流-50Khz激光重復(fù)率
集成Labview軟件控制
美國(guó)ISDC FPAS-0144飛秒脈沖激光光譜采集分析系統(tǒng)主要參數(shù)：
| 激光脈沖重復(fù)率 | Single Shot to 50 Khz |
| 標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器: | LN2 cooled MCT Array 64 Element 0.2mm W x 0.5 mm H?????????????? ? 16 mm Total Array Length (128 element available) |
| 光譜儀類型: | Corrected Cross Czerny Turner with On Axis Grating |
| 焦距: | 0.19 meters |
| 入口孔徑: | F/3.9? 15 Degrees |
| 入口狹縫: | Motorized 0 – 2 mm in 2 um steps (0.25 mm nominal) |
| 出口狹縫: | Motorized 0 – 2 mm in 2 um steps |
| 出口端口: | Array and Single element – Selected by Flip Mirror |
| 平面圖像字段: | 30 mm H x 12 mm V – Array port |
| 標(biāo)準(zhǔn)光柵: | 150 g/mm @ 5 um, 75 g/mm @ 5 um and 50 g/mm @ 6 um.?? (50 to 1200 g/mm available) 50 x 50 mm |
| 標(biāo)準(zhǔn)光譜范圍和色散： | 3-9 um with 150 g/mm 0.40 um BW, 6.2 nm per pixel |
| 4-10 um with 75 g/mm 0.80 um BW, 12.4 nm per pixel | |
| 3-9 um with 50 g/mm 1.2 um BW, 18.6 nm per pixel | |
| 最大分辨率: | 0.35 nm with 1200 g/mm grating |
| 頻譜采集率: | Single to 1900 Spectra/sec |
| 最大序列光譜: | Typically 1 x 106 Limited by computer memory. |
| 通訊接口: | Data read out by a 10 MHz digital communications port. |
| Spectrometer controlled by RS-232/USB port |
