6月18日，我國(guó)硬科技企業(yè)中智科儀宣布完成STC810數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器的重大技術(shù)升級(jí)。該設(shè)備新增"通道獨(dú)立分頻"與"Burst脈沖串"兩大核心功能，解決了多通道信號(hào)控制、激光脈沖序列管理的行業(yè)難題，技術(shù)參數(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，這一突破將顯著提升我國(guó)在大科學(xué)裝置等前沿領(lǐng)域的研究效率。

長(zhǎng)期以來(lái)，行業(yè)內(nèi)在對(duì)不同量子比特進(jìn)行單比特門(mén)操作，在同步輻射/自由電子激光中探測(cè)器與加速器同步，宇宙射線等粒子徑跡重建，多波長(zhǎng)激光誘導(dǎo)熒光探測(cè)等應(yīng)用領(lǐng)域，常常需要產(chǎn)生多通道獨(dú)立頻率輸出。傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器只能“一刀切式”調(diào)整，無(wú)法滿足各通道獨(dú)立分頻需求，常規(guī)的方案是利用多臺(tái)脈沖發(fā)生器級(jí)聯(lián)，這使得脈沖信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)的成本和復(fù)雜程度成倍增加;

在激光微納加工、粒子加速器束流注入、掃描成像、超快動(dòng)力學(xué)探測(cè)、激光雷達(dá)、多脈沖LIBS、以及量子計(jì)算領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)解耦等應(yīng)用場(chǎng)景下，常需要精確控制“脈沖串?dāng)?shù)量”，普通的脈沖發(fā)生器只能輸出連續(xù)脈沖或單脈沖，難以靈活定義“脈沖串”的數(shù)量、間隔與觸發(fā)邏輯。

針對(duì)用戶在多通道信號(hào)控制、激光脈沖序列管理等場(chǎng)景的核心痛點(diǎn)，自2023年上市以來(lái)，STC810數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器憑借“對(duì)標(biāo)國(guó)際的性能參數(shù)+國(guó)產(chǎn)供應(yīng)鏈的靈活交付”特點(diǎn)，迅速成為時(shí)序控制領(lǐng)域的“效率利器”。2024年，中智科儀先后推出幅值可調(diào)、參數(shù)保存等功能升級(jí)，持續(xù)優(yōu)化用戶體驗(yàn);現(xiàn)如今，STC810數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器實(shí)現(xiàn)全新升級(jí)，重新定義復(fù)雜時(shí)序控制“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。

圖1 STC810數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器新增的“通道獨(dú)立分頻”與“Burst脈沖串”功能

新功能1：通道獨(dú)立分頻——8通道“各聽(tīng)指揮”，精準(zhǔn)控制無(wú)妥協(xié)

現(xiàn)有版本的分頻功能只能對(duì)主頻率使用預(yù)分頻器(prescaler)進(jìn)行設(shè)置，新增的“通道獨(dú)立分頻”功能在預(yù)分頻器基礎(chǔ)上，新增 8通道獨(dú)立分頻功能。每個(gè)通道均可獨(dú)立設(shè)置子分頻器(sub-scaler)的分頻系數(shù)，最大分頻系數(shù)為 1 × 10?。此功能實(shí)現(xiàn)了各通道輸出頻率的精細(xì)化、差異化控制，大幅提升了多設(shè)備協(xié)同工作時(shí)時(shí)序配置的靈活性。

圖2 主頻率10000Hz下，CH1設(shè)置10倍分頻、CH2設(shè)置100倍分頻、CH3設(shè)置250倍分頻時(shí)，三個(gè)通道的示波器波形圖

新功能2：Burst脈沖串——“數(shù)量+邏輯”雙控，滿足所有脈沖序列需求

新增的“Burst脈沖串”功能支持連續(xù)Burst脈沖串輸出和單次Burst脈沖串輸出兩種工作模式，覆蓋從長(zhǎng)周期穩(wěn)定測(cè)試到單次精確采集的全場(chǎng)景。

在連續(xù)Burst脈沖串輸出模式下，設(shè)備可自主、連續(xù)地輸出用戶預(yù)設(shè)參數(shù)的脈沖串序列，無(wú)需外部重復(fù)觸發(fā)。

圖3 連續(xù)Burst脈沖串模式下，設(shè)定脈沖串?dāng)?shù)量為10，通道的示波器波形

而單次Burst脈沖串輸出模式下，用戶可精確預(yù)設(shè)需要輸出的脈沖串個(gè)數(shù)(N)。設(shè)備將嚴(yán)格按照設(shè)定數(shù)量輸出脈沖串，完成后自動(dòng)停止。

圖4 單次Burst脈沖串模式下，設(shè)定脈沖串?dāng)?shù)量為10，通道的示波器波形

實(shí)用功能上線，解鎖多應(yīng)用領(lǐng)域“新玩法”

“通道獨(dú)立分頻”與“Burst脈沖串”兩項(xiàng)功能的升級(jí)，將大幅拓展STC810的應(yīng)用邊界：

· 同步輻射/自由電子激光線站：基于同一主時(shí)鐘，為X射線探測(cè)器、光譜儀等設(shè)備提供獨(dú)立分頻觸發(fā)信號(hào)，確保與束流精確同步。

· 天體物理：可以滿足宇宙射線領(lǐng)域的高能粒子探測(cè)器系統(tǒng)中不同設(shè)備的采樣頻率需求。

· 等離子體診斷：?jiǎn)未蜝urst脈沖觸發(fā)高壓電源，配合獨(dú)立分頻功能驅(qū)動(dòng)像增強(qiáng)相機(jī)，精準(zhǔn)捕捉納秒級(jí)放電演化過(guò)程;

· 量子計(jì)算：不同量子比特的能級(jí)差不同，需獨(dú)立頻率的微波控制信號(hào)，各通道生成獨(dú)立頻率的時(shí)鐘信號(hào)，精確驅(qū)動(dòng)微波源，實(shí)現(xiàn)單比特門(mén)操作。

· 激光加工控制：可通過(guò)Burst脈沖串設(shè)定N個(gè)輸出，實(shí)現(xiàn)材料表面高精度加工。

· 燃燒診斷：全局分頻降低系統(tǒng)噪聲，Burst脈沖串同步高速相機(jī)與激光光源，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)時(shí)間精度的火焰碳煙動(dòng)態(tài)追蹤。