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

長期以來，行業(yè)內(nèi)在對不同量子比特進行單比特門操作，在同步輻射/自由電子激光中探測器與加速器同步，宇宙射線等粒子徑跡重建，多波長激光誘導熒光探測等應用領域，常常需要產(chǎn)生多通道獨立頻率輸出。傳統(tǒng)脈沖發(fā)生器只能“一刀切式”調(diào)整，無法滿足各通道獨立分頻需求，常規(guī)的方案是利用多臺脈沖發(fā)生器級聯(lián)，這使得脈沖信號發(fā)生系統(tǒng)的成本和復雜程度成倍增加;

在激光微納加工、粒子加速器束流注入、掃描成像、超快動力學探測、激光雷達、多脈沖LIBS、以及量子計算領域的動態(tài)解耦等應用場景下，常需要精確控制“脈沖串數(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。

針對用戶在多通道信號控制、激光脈沖序列管理等場景的核心痛點，自2023年上市以來，STC810數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器憑借“對標國際的性能參數(shù)+國產(chǎn)供應鏈的靈活交付”特點，迅速成為時序控制領域的“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，持續(xù)優(yōu)化用戶體驗;現(xiàn)如今，STC810數(shù)字延遲脈沖發(fā)生器實現(xiàn)全新升級，重新定義復雜時序控制“黃金標準”。

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

新功能1：通道獨立分頻——8通道“各聽指揮”，精準控制無妥協(xié)

現(xiàn)有版本的分頻功能只能對主頻率使用預分頻器(prescaler)進行設置，新增的“通道獨立分頻”功能在預分頻器基礎上，新增 8通道獨立分頻功能。每個通道均可獨立設置子分頻器(sub-scaler)的分頻系數(shù)，最大分頻系數(shù)為 1 × 10?。此功能實現(xiàn)了各通道輸出頻率的精細化、差異化控制，大幅提升了多設備協(xié)同工作時時序配置的靈活性。

圖2 主頻率10000Hz下，CH1設置10倍分頻、CH2設置100倍分頻、CH3設置250倍分頻時，三個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，覆蓋從長周期穩(wěn)定測試到單次精確采集的全場景。

在連續(xù)Burst脈沖串輸出模式下，設備可自主、連續(xù)地輸出用戶預設參數(shù)的脈沖串序列，無需外部重復觸發(fā)。

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

而單次Burst脈沖串輸出模式下，用戶可精確預設需要輸出的脈沖串個數(shù)(N)。設備將嚴格按照設定數(shù)量輸出脈沖串，完成后自動停止。

圖4 單次Burst脈沖串模式下，設定脈沖串數(shù)量為10，通道的示波器波形

實用功能上線，解鎖多應用領域“新玩法”

“通道獨立分頻”與“Burst脈沖串”兩項功能的升級，將大幅拓展STC810的應用邊界：

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

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

· 等離子體診斷：單次Burst脈沖觸發(fā)高壓電源，配合獨立分頻功能驅(qū)動像增強相機，精準捕捉納秒級放電演化過程;

· 量子計算：不同量子比特的能級差不同，需獨立頻率的微波控制信號，各通道生成獨立頻率的時鐘信號，精確驅(qū)動微波源，實現(xiàn)單比特門操作。

· 激光加工控制：可通過Burst脈沖串設定N個輸出，實現(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與激光光源，實現(xiàn)毫秒級時間精度的火焰碳煙動態(tài)追蹤。