普源DS80000高帶寬示波器在激光脈沖測試中的應(yīng)用案例

激光（laser）是“透過受激輻射產(chǎn)生的光放大”（Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation）的縮寫，相較于其他類型的光，激光具有發(fā)散度小、亮度高、單色性好、相干性好等一系列特點，因此被廣泛地運(yùn)用于量子信息、激光雷達(dá)、先進(jìn)工業(yè)和醫(yī)療美容等諸多領(lǐng)域。

激光器是利用受激輻射原理發(fā)射激光的器件，激光器分為固體激光器、氣體激光器、染料激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器和自由電子激光器6種。其中半導(dǎo)體激光器又稱激光二極管，是用半導(dǎo)體材料作為工作物質(zhì)的激光器。半導(dǎo)體激光器是最常見實用的一類激光器，它體積小、壽命長，并可采用簡單的注入電流的方式來泵浦，其工作電壓和電流與集成電路兼容，因而可與之單片集成。并且還可以用高達(dá)GHz的頻率直接進(jìn)行電流調(diào)制以獲得高速調(diào)制的激光輸出。

相較于連續(xù)激光器，脈沖激光器能夠在極短的時間內(nèi)釋放高峰值功率的激光脈沖，激光脈沖通常在納秒(10-9秒)或皮秒(10-12秒)范圍內(nèi)，短脈沖持續(xù)時間使其適用于材料燒蝕，精密加工和時間分辨光譜等應(yīng)用，在科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)、通信、材料加工等領(lǐng)域中具有廣泛應(yīng)用。

由于脈沖激光信號本身就具有邊沿時間快，持續(xù)時間短的特點，測試激光脈沖就需要提供一個高速率且穩(wěn)定采樣的采集設(shè)備來觀察輸出光的信息。在參數(shù)上要求示波器需要擁有足夠的帶寬能夠快速響應(yīng)脈沖的上升和下降，其次要有足夠高的采樣率，保證采集到的脈沖不失真。測試時通常還需把原本的激光器接一個光電探測器（PD），將激光信號轉(zhuǎn)化成電信號在進(jìn)行測量。

關(guān)鍵成功因素:

DS80000系列數(shù)字示波器全通道均支持13GHz滿帶寬，能夠滿足激光器13GHz以下的測量，同時支持40GSa/s，根據(jù)奈奎斯特采樣定律，采樣率大于被測波形的兩倍就可以恢復(fù)信號，所以DS80000可以采集周期50ps以上的信號。除硬件外示波器還具備REF參考波形功能，可以保留十個采集到的信號供參考，可有效進(jìn)行不同頻率和功率的分析。

下面列舉用戶采用RIGOL方案的一些主要競爭考量因素

1、DS80000系列儀器最高可達(dá)13GHz模擬帶寬,具備更強(qiáng)大的高速信號分析能力，保證測試波形更完整，不失真。

2、儀器具備最高40GSa/s的實時采樣率,且4通道均能同時達(dá)到最高采樣率水平，模擬通道間延遲≤50ps，能夠支持多通道脈沖激光的對比測試。

3、儀器上升時間≤33ps（13GHz），測試200ps及以上快沿時間的信號，誤差可低于2%，極大提高快速信號測試的準(zhǔn)確度。

結(jié)論:

經(jīng)過前期需求匹配的溝通以及實地的測試試用，DS80000完全滿足客戶的使用需求。

DS80000的優(yōu)勢:

DS80000系列高帶寬實時數(shù)字示波器是RIGOL自主研發(fā)的第八代數(shù)字示波器，提供最高 13 GHz 模擬帶寬，最高40 GSa/s實時采樣率，實時模式下最高250,000 wfms/s波形捕獲率，存儲深度高達(dá)4 Gpts，支持多種協(xié)議一致性分析功能，無論是高速器件及系統(tǒng)性能驗證，還是各種類型的快速信號實時捕獲，都能做到完整不失真的捕獲波形，進(jìn)而得到準(zhǔn)確合格的結(jié)果，幫助用戶完成產(chǎn)品的持續(xù)驗證與改良工作。