이 요약과 Q+A는 웹 세미나를 보완합니다. FPGA 기반 계측기를 사용한 자유 공간 광 통신 2년 2024월 XNUMX일에 Physics World와 공동으로 주최했습니다. 라이브로 참석할 수 없었다면 주문형 액세스를 위해 지금 등록하세요.
웨비나 요약 외에도 아래에서 일부 청중의 질문에 대한 심층적인 답변을 제공하고 있습니다.
웨비나 요약
이 프레젠테이션에서 우리는 자유 공간 광(FSO) 통신에 대한 개요를 제공했으며, 여기에는 장점, 과제, 중요한 측정 기술이 포함됩니다. 우리는 FPGA 기반 Moku 플랫폼과 Moku를 포함한 재구성 가능한 테스트 및 측정 장비 모음을 소개했습니다. 파형 발생기, 락인 증폭기글렌데일 시간 및 진동수 분석기, 광통신 개발에 대한 간소화된 접근 방식을 제공합니다. 라이브 데모에서 우리는 이러한 기기를 동시에 사용하여 배치했습니다. 다중 장비 모드. 그런 다음 디지털 데이터 시퀀스를 생성하여 진폭 편이 키잉(ASK)과 펄스 위치 변조(PPM)의 두 가지 다른 방식으로 캐리어 파동에 인코딩했습니다. 마지막으로 Moku Lock-in Amplifier와 Time & Frequency Analyzer로 파형을 감지하고 디코딩했습니다.
청중 질문
Moku 로직 분석기/패턴 생성기를 사용하여 어떻게 다양한 전압 레벨을 프로그래밍합니까?
웨비나 데모에서 우리는 무한히 반복되는 4개의 이산 전압 레벨 패턴을 생성했고, 이를 캐리어파에 인코딩했습니다. Moku가 로직 분석기/패턴 생성기 악기는 개별 악기를 사용하는지, 아니면 다중 악기 모드로 사용하는지, 그리고 사용하는 하드웨어에 따라 매우 다르게 작동할 수 있습니다. Moku:Pro 로직 분석기는 5개의 물리적 입력 포트와 외부 트리거 포트를 사용하며, 16비트 숫자만 디코딩할 수 있습니다. 하지만 다중 계측기 모드에서는 로직 분석기가 다른 Moku 계측기와 XNUMX비트 부호 있는 정수를 주고받을 수 있습니다.
패턴 생성기 기능에 액세스하려면 그림 1과 같이 Moku 로직 분석기 오른쪽 하단에 있는 펄스 기호를 클릭하세요. 여기에서 비트 값을 변경하여 시퀀스를 프로그래밍할 수 있습니다. 비트 0부터 14까지는 출력 전압의 크기를 제어하며(비트 0이 가장 작고 비트 14가 가장 큽니다), 비트 15는 부호를 제어하여 -5V에서 +5V까지 출력 전압을 조정할 수 있습니다. 자세한 내용은 이 링크를 참조하세요. 비디오 Moku:Pro에서 패턴 생성기를 사용하여 시퀀스를 만드는 방법을 설명합니다.
그림 1: 패턴 생성기 기능에 액세스하려면 Moku Logic Analyzer 장비의 오른쪽 하단에 있는 펄스 기호를 클릭하세요.
Phasemeter 계측기는 입력에 PLL이 있는 잠금 증폭기일 뿐인가요?
모쿠 위상 계측기 및 락인 증폭기 두 가지 모두 위상 및 진폭 정보를 확인하기 위해 입력 신호에 대해 이중 위상 복조를 수행할 수 있다는 점에서 유사합니다. 그러나 몇 가지 주요 차이점이 있습니다. Phasemeter는 실제로 위상 잠금 루프(PLL)에 의존하여 입력 신호를 감지하고 잠급니다. 고정 주파수 발진기 대신 LO 신호는 수치 제어 발진기(NCO)에서 제공합니다. 입력과 LO 신호 간의 위상 편차가 감지되면 NCO는 주파수를 조정하여 입력과 일치시켜 마이크로라디안 정밀도로 진폭, 주파수 및 위상 누적을 측정할 수 있는 폐쇄 피드백 루프를 생성합니다. 또한 위상 차이가 적분기를 통해 측정되므로 Phasemeter는 전체적이고 래핑되지 않은 위상 정보를 측정할 수 있습니다. 이는 실험에서 큰 위상 변화가 예상될 때 유용합니다.
그러나 위상계는 록인 증폭기보다 주파수 동작 범위가 좁고(각각 300MHz 대 600MHz), 록인 증폭기를 구동하기 위해서는 강한 주기 신호가 필요합니다. Moku를 사용하여 록인 증폭기를 통해 PLL을 쉽게 구현할 수도 있습니다. 파형 발생기 NCO로서. 높은 대역폭이 필요하거나 신호가 약하거나 간헐적인 경우 Lock-in Amplifier가 종종 더 나은 선택입니다.
Moku를 양자 키 분배와 같은 관련 기술에 사용할 수 있나요?
양자 키 분배는 양자 암호화 분야의 기술로, 데이터 전송의 보안을 강화하기 위해 얽힌 광자 쌍의 생성 및 감지에 의존합니다. 이러한 얽힌 쌍의 생성은 일반적으로 강력한 레이저와 비선형 결정에 의존하지만, Moku PID 컨트롤러 및 레이저 락 박스 이러한 설정에서 레이저를 안정화하는 데 사용할 수 있습니다. PID 컨트롤러가 실제 설정에서 어떻게 배치되는지 보려면 이것을 확인하세요. 사례 연구.
모쿠 시간 및 진동수 분석기 또한 얽힌 광자 쌍에 대한 우수한 우연 검출기를 만듭니다. 일반적으로 Hanbury-Brown-Twiss 설정시간 및 주파수 분석기는 한 쌍의 포토다이오드에서 생성된 광자 도착 이벤트를 감지합니다. 간격 간 데드타임이 없고, 0.78ps의 디지털 빈 분해능을 제공하며, 최대 10M 이벤트/초의 속도로 이벤트에 타임태그를 지정할 수 있는 기능을 통해 시간 및 주파수 분석기를 사용하여 일치율과 상관 함수를 정확하게 측정할 수 있습니다.
Moku 오실로스코프는 별자리 다이어그램을 보여줄 수 있나요?
사분위 진폭 변조와 같은 기술에서 정보는 서로 90° 위상이 다른 두 개의 캐리어 파동으로 인코딩됩니다. 이러한 기저대역 신호를 복조하고 복구한 후 결과는 일반적으로 상대적인 I 및 Q 사분위 플롯을 보여주는 별자리 다이어그램을 사용하여 분석됩니다. 이러한 값은 일반적으로 밀집된 클러스터(따라서 "별자리") 내에 있으며 시스템 성능은 서로에 대한 클러스터의 해상도로 평가할 수 있습니다.
모쿠 오실로스코프 XY 모드를 제공하여 두 기저대역 신호를 서로에 대해 플로팅하여 표시합니다. 여기에 액세스하려면 오른쪽 패널에서 수학 채널을 활성화합니다. 그림 2와 같이 기호를 "XY"로 변경합니다. 오실로스코프는 현재 EVM과 같은 별자리 다이어그램을 분석하기 위한 특수 도구를 제공하지 않지만 빠른 피드백을 제공합니다. 게다가 인터페이스 상단의 클라우드 공유 버튼을 통해 오실로스코프 트레이스를 호스트 PC로 쉽게 내보낼 수 있습니다.
그림 2: Moku 오실로스코프의 수학 채널에서 XY 기능을 사용하여 서로에 대해 그려진 두 개의 추적선을 확인합니다.
Moku 시간 및 주파수 분석기에서 서브 피코초 단위의 타이밍 정확도는 어떻게 달성됩니까?
Moku:Pro 최대 입력 샘플링 속도는 5GS/s이며, 이는 200ps의 클럭 주기에 해당합니다. 즉, 단순히 클럭 사이클을 세는 것만으로는 충분한 분해능을 얻을 수 없습니다. 클럭 사이클 사이에 발생하는 이벤트를 정밀하게 측정하려면 하이브리드 방식을 사용해야 합니다.
시간-디지털 변환기(TDC)에서 정밀한 시간 측정은 보간을 통해 수행됩니다. 탭된 지연선, 일련의 고정 지연 및 래치를 사용하여 시작 및 정지 신호 간의 시간 차이를 계산합니다. 그러나 탭 지연 라인은 긴 시간 기간의 측정에 적합하지 않다는 것을 아는 것이 중요합니다. 이들은 거친 측정 데이터와 결합(또는 하이브리드화)되어 전체 시간 간격 정보를 반환합니다.
Moku 장치는 완전히 재구성 가능한 FPGA를 기반으로 합니다. 물리적 지연 라인이나 특수 칩이 없습니다. 시간-디지털 변환기(TDC)는 FPGA를 통해 완전히 구현되며 보간 및 하이브리드화는 디지털 신호 처리 알고리즘에 의해 수행됩니다. FPGA 기반 하드웨어의 효율성과 속도는 Moku를 허용합니다. 시간 및 진동수 분석기 최소 780fs의 시간 분해능을 가진 이벤트를 구별합니다.
저희 웹 세미나를 시청해 주셔서 감사합니다. 우리는 당신을 다시 만나기를 기대합니다.
더 통찰력 있는 데모를 보려면 다음을 확인하세요. 웹 세미나 도서관 주문형 보기용.
더 많은 질문?
지식 베이스를 통해 자주 묻는 질문들에 대한 답변을 확인하십시오
장치 기능이나 장비 기능에 대해 질문이 있는 경우 당사의 광범위한 기술 자료를 확인하십시오.찾으시는 답을 찾기 위해. 인기 문서를 빠르게 확인하고 특정 제품이나 주제별로 검색 범위를 좁힐 수도 있습니다.
사용자 포럼에 가입하시어 연락을 받으십시오
새로운 기능을 요청하고 싶으십니까? 공유할 지원 팁이 있으십니까? 사용 사례 예시부터 새로운 기능 발표 등에 이르기까지, 사용자 포럼은 제품 업데이트에서 Liquid Instruments 및 글로벌 사용자 커뮤니티와의 연결까지 한번에 해결할 수 있는 도깨비 방망이입니다.
