時間間隔與頻率分析儀是Moku設備上集成的第14個儀器功能，具備了時間間隔分析儀猾愿、事件計數(shù)器和頻率分析儀等多種測量功能鹦聪。其時間測量精度達到皮秒級（優(yōu)于20ps RMS）及亞皮秒的數(shù)字分辨率且存在無死區(qū)時間。廣泛應用于量子光學蒂秘、航空航天泽本、生物成像及等需要精確時間測量領域的應用。
Moku 時間間隔與頻率分析儀介紹及典型應用案例演示
時間間隔與頻率分析儀是Moku設備上集成的第14個儀器功能姻僧，具備了時間間隔分析儀规丽、事件計數(shù)器和頻率分析儀等多種測量功能蒲牧。其時間測量精度達到皮秒級（優(yōu)于20ps RMS）及亞皮秒的數(shù)字分辨率且存在無死區(qū)時間。廣泛應用于量子光學赌莺、航空航天冰抢、生物成像及等需要精確時間測量領域的應用。
時間間隔與頻率分析儀如何捕捉事件艘狭、間隔和測量值
Moku基于FPGA 技術結(jié)合高速的 ADC/DAC 的硬件平臺開發(fā)時間間隔與頻率分析儀晒屎，zui高測量頻率到150MHz，可以用于精確測量事件之間的時間間隔缓升。這些事件通常是時變電壓信號或脈沖鼓鲁，當輸入電壓達到給定閾值時，儀器就開始或停止記錄事件港谊。還能計算這些事件的數(shù)量骇吭，因此有時也被稱為計數(shù)器或時間間隔計數(shù)器。在頻域中歧寺，時間間隔與頻率分析儀可以使用時間間隔信息來計算信號的瞬時頻率和偏差燥狰。針對這些應用，Moku App直觀的操作界面能提供實時直方圖和統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)斜筐，專業(yè)的數(shù)據(jù)可視化讓信號分析更加高效便捷龙致。內(nèi)置的數(shù)據(jù)記錄儀可以導出事件發(fā)生的原生時間戳丰捷，方便用戶進行后續(xù)數(shù)據(jù)分析冯乘。
此圖展示時間間隔與頻率分析儀測量事件和時間間隔操作配置。演示如何通過定義兩個上升沿事件（閾值為 0.1 V 的事件 A 和閾值為 0.9 V 的事件 B）來測量輸入信號的上升時間点弯。
Moku時間間隔與頻率分析儀的測量過程是連續(xù)的嗤练，結(jié)果是匯總的榛了，用戶可以構建單個測量值的直方圖并計算隨時間變化的事件（計數(shù)、速率）和時間間隔（計數(shù)煞抬、平均值霜大、zui小值、zui大值）的統(tǒng)計數(shù)據(jù)革答。另外战坤，也可以在內(nèi)部或通過外部門控信號定義的有限持續(xù)時間窗口內(nèi)對所需指標進行評估。
光子計數(shù)-繪制實時時間間隔直方圖
光子計數(shù)是量子光學等領域的研究中一項重要的實驗技術残拐，通過測量光子到達的時間間隔從而了解光子的行為特性途茫。Moku 的時間間隔與頻率分析儀zui強大的功能之一就是光子計數(shù)實驗，繪制實時的時間間隔直方圖蹦骑，用戶能夠觀察光子的聚束或者反聚束效應慈省，研究二階相關函數(shù)并且分析光子源之間的相干屬性臀防。時間函數(shù)的二階相關性研究被廣泛用于量子光學眠菇，其中以 Hanbury-Brown-Twiss（HBT）實驗zui為zhu名边败，是實時直方圖生成的理想應用案例。在 HBT 實驗中捎废，科學家在不同位置放置兩個探測器來觀察一對來自遙遠光源的兩束光子光束笑窜。一束光相對于另一束光經(jīng)歷了不同的路徑長度，導致光子到達兩個探測器的時間偏移登疗。該實驗以時間函數(shù)來測量達到每一個探測器的光強排截。然后分析被這兩個探測器探測到的光強之間的相關性。從本質(zhì)上講辐益，直方圖反映了光子事件之間時間間隔的概率分布断傲。
上圖表現(xiàn)出反聚束效應的連續(xù)光子對之間的時間延遲直方圖。通過直方圖觀察光子的到達時間智政，研究人員能夠確定不同探測器上檢測到的光子之間的重要空間和時間相關性认罩。這些相關性有助于深入了解光源的性質(zhì)，無論是相干激光束续捂、固態(tài)發(fā)射源還是熱光源垦垂。
更多應用解決方案
Moku 時間間隔與頻率分析儀還可以應用于光通信的脈沖信號寬度調(diào)制PWM，不僅可以獲得從信號的脈沖寬度到調(diào)制深度等信號的基本信息牙瓢。內(nèi)置的輸出功能在選擇間隔檢測并設定合適比例因子后您還可以得到對應于調(diào)制信號的解調(diào)劫拗，進一步增強了信號的分析能力。
現(xiàn)代化測量不但需要精確可靠的測試矾克，同時需要多功能性來提升儀器的性能页慷。Moku 的時間間隔與頻率分析儀不僅可以在Moku 平臺作為獨立儀器使用，也可以在多儀器并行模式與其他 Moku 儀器功能一起組合使用形成一整套應用解決方案胁附，以zui大化提升實驗效率及節(jié)省實驗及時間成本差购。
此圖展示了Moku:Pro 多儀器并行模式測試器件的反饋回路配置。通過多儀器并行模式汉嗽，我們可以將時間間隔和頻率分析儀欲逃、PID 控制器同時運行，和被控設備組成一個主動閉環(huán)調(diào)控系統(tǒng)饼暑。
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