应用
高在量子光学与精密测量实验中，对光场噪声、相位调制及微弱信号的高保真探测是决定实验成败的核心环节。
本案例客户致力于搭建一套基于平衡零差探测器 (BHD) 的高带宽、低噪声光电探测系统。系统通过压电陶瓷 (PZT) 驱动反射镜产生微小振动或位移，精确改变光路相位，进而利用BHD将光场变化转换为电信号。
为了准确分析光场噪声特性，客户需要对BHD输出的电信号进行高精度采集与频谱分析，重点关注0 Hz至数MHz范围内的频谱数据，以评估系统的噪声基底、谐振特性以及PZT驱动的动态行为。该系统最终将服务于量子态层析、压缩光测量等前沿研究。
本案例客户面向民机高升力系统半物理仿真与地面测控验证，需完整模拟缝翼、襟翼控制逻辑，接入控制手柄、控制面板、控制计算机、RVDT（旋转可变差动变压器）传感器、模拟作动机构与模拟负载，完成信号采集、状态监测、I/O控制、故障告警、实时仿真与数据管理，覆盖电源总控、配电、配线、信号汇接、对外接口等全流程系统集成需求。
挑战
在实际搭建过程中，客户遇到了三大技术难题。首先，实验要求覆盖从直流到数MHz的宽频范围，同时在低频段 (如0~10 kHz) 需要极高的频谱采样密度以观察细微的噪声特征，例如机械谐振和环境扰动。传统采集方案往往在全频段采用均匀采样，导致低频细节丢失或数据量过大，难以兼顾宽频带与高分辨率。其次，BHD输出的电信号包含极微弱的量子噪声，通常在微伏级别，这就要求采集系统自身的本底噪声必须极低，否则会直接掩盖有效信号，造成测量失真。因此，采集卡的动态范围、总谐波失真和无杂散动态范围都需要达到顶尖水平。第三，不同实验场景对频谱分析的关键参数 (如分辨率带宽RBW和视频带宽VBW) 有着不同的调节需求，客户希望软件能够支持灵活的自定义设置，并针对低频段实现局部重采样，而市面上一体化仪器往往功能固定，难以满足这种定制化需求。
解决方案
客户最终选用了基于PXIe架构的简仪科技高性能数据采集方案，构建了一套紧凑、高带宽且低噪声的系统。在硬件层面，系统采用PXIe-2519G2 9槽全混合机箱，提供8 GB/s的系统带宽和高精度时钟同步能力，确保多模块采集的稳定性；搭配PXIe-3115a嵌入式控制器，其Intel i5-8400H处理器和最高64 GB DDR4内存提供了强大的实时数据处理能力，可直接在机箱内运行频谱分析算法，大幅减少数据传输延迟；核心采集部分选用PXIe-9516T-K7，8通道24位动态信号采集模块，该模块拥有123 dB无杂散动态范围和-105 dBc总谐波失真，系统噪声低至19.6 μVrms，完美匹配微弱光电信号的高保真采集需求。
在软件与算法层面，客户利用简仪提供的SeeSharpTools SDK开发了定制化频谱分析软件，实现了FFT变换并支持用户自定义RBW和VBW。特别针对0~10 kHz关键低频段，团队开发了局部高密度采样算法，通过重采样显著增加该频段的数据点数，有效提升了低频频率分辨率，使PZT驱动的微小振动特征得以清晰呈现。
使用的简仪产品
硬件
PXIe-2519G2：高数据传输带宽PCIe Gen2 PXIe机箱
PXIe-3115a：全系列第九、第八代酷睿处理器PXI Express控制器
PXIe-9516T-K7：精度600 ppm，24位分辨率，8通道，256 kS/s 动态信号采集模块
软件
SeeSharpTools：锐视测控软件开发工具包
为什么选择简仪
锐视测控平台®：锐视测控平台®使用C# 语言开发，提供了一个强大且易于使用的开发环境，帮助客户快速实现项目开发。
成熟的产品：简仪产品经过长期市场验证，具有可靠的性能和稳定性。
POC验证服务：简仪提供售前的POC(原理验证)服务，帮助客户验证产品性能和适用性。
高精度：简仪的产品满足了客户对测试精度和可靠性的高要求。
成本效益：相比国外品牌，简仪的解决方案不仅性能更优，而且在成本上具有明显优势，降低了客户的整体测试成本。
供货速度：简仪能够快速供货，确保项目按时进行。
技术支持和快速响应能力：简仪提供优质的本地化技术支持，快速响应客户需求，帮助客户解决问题，确保了测试任务的顺利进行。
简仪科技的PXIe平台方案成功攻克了量子光学实验中宽频带采集与低频高分辨率难以兼顾、微弱信号易被噪声淹没等关键难题。PXIe-9516T-K7采集卡以24位分辨率、123 dB无杂散动态范围和19.6 μVrms的本底噪声，完整保留了BHD输出的量子噪声特征；PXIe-3115a控制器则实现了数据实时处理，免去了离线分析的等待时间。更重要的是，借助SeeSharpTools开放的软件生态，客户得以针对自身研究需求定制低频重采样算法，获得了通用仪器无法提供的灵活分析能力。最终，该系统不仅稳定运行于0~100 kHz+全频段，更在0~10 kHz低频细节上展现出优异的分辨能力，为PZT相位调制特性分析提供了可靠依据。客户认为，这套方案兼顾了高性能硬件与高自由度的软件支持，是精密光电测量领域兼具专业性与性价比的优选。
