TIME-TO-DIGITAL CONVERTER ID800/ID801: 8 チャンネル TIME TO DIGITAL CONVERTER IDQ社のID800/ID801-TDCは、8チャンネルのTime to Digital Converter、コインシデンス・カウンタおよび時 間間隔アナライザです。本システムは、登録したイベント の時間タグを、ピコ秒の精度と高レートでPCへ転送しま す。 さらに、１つまたは複数チャンネルの同時イベントを、 内部では更に高いレートでカウント、PCへ総数をレポート します。 ID800/ID801-TDCは、8つの独立したチャンネルで入力シ グナルイベントを登録し、その正確な時間とチャンネル番 号を記録（binサイズ 81 ps）、PCへと伝えます。本体には、 Windows®用グラフィックユーザインターフェイスが付属 ID800 と ID801 の相違点は入力条件です。 ID800/ID801とのインターフェイスは以下の４つの方法 プログラム入力弁別 (-2V and 3V, 1.22mV step)を受け付 ■ グラフィック・ユーザインターフェイス・ソフトウエア 100MHzまでの高繰り返しレーザと同期できます。 し、CとLabview™でのソフトウエア例が供給可能です。 があります： ID800はLVTTLまたは TTL。ID801は、LVTTL 、TTLに加えて けます。さらにID801はCh1にクロックデバイダを備え ■ コマンドライン・インターフェイス ■ LabView sub-VIsとサンプルプログラム ■ Cユーザライブラリ 新しい主な特長 ■ 最高15MHzの高いカウントレート ■ データ転送最速5Mbps ■ クロックデバイダ最高100MHzで同期 ■ NIM-TTL-LVTTL、可変入力 主な特長 ■ 8チャンネル ■ 簡単操作の制御ソフトウエア ■ binサイズ最小81ps の高時間分解能 ■ インテグレーテッド・コインシデンス・カウンタ ■ 同一チャンネル内、二つの連続したカウント間の 最少時間5.5ns アプリケーション ■ 時間相関単一光子計数(TCSPC) ■ 蛍光ライフタイムイメージング ■ 高エネルギ物理学 ■ 蛍光補償分光法 ■ シングルフォトンカウント ■ 量子暗号 ■ 精密時間測定 ■ LIDAR ■ 相関測定 ■ 量子光学系 ■ 各種光学測定 最高クラスの パフォーマンス TIME-TO-DIGITAL CONVERTER 動作原理 Block Diagram ID800/ID801には、 8入力チャンネルでのイベントを時間タグし、それを一緒にマルチプレックスするASICが含まれます。 FPGAが、 これらのタグを出力用に圧縮します。FPGAはチャンネル間の同時発生もカウントするので、高シグナルレート での正確なリアルタイムレポートが可能です。 200 MHz 40 MHz BLOCK ASICDIAGRAM FPGA Sorting 5 MEvents/s Signal Compression USB Output Test Signal Generator 仕様 Parameter Binサイズ、時間分解能 チャンネル数 最大総カウントレート データ転送レート 最小パルス間隔 最小パルス幅 出力は、USB2.0接続の速度によってのみ制限 されます： 1秒間に最大500万イベントまで。 ID800 ID801 8 8 81 ps 81 ps 15 MHz 15 MHz 5.5 ns 5.5 ns 5 MHz 4 ns 5 MHz 4 ns 最大カウントレート/ch 10 MHz 10 MHz 入力レベル USB 2.0 USB 2.0 入力コネクタ 外形 電源 Input levels Sync input divider BNC W:25cm H:10cm D:30cm 110 - 230 VAC LVTTL/TTL NO BNC W:25cm H:10cm D:30cm 110 - 230 VAC -2V to +3V/LVTTL/TTL 8/16/32/64/128 up to 100MHz Disclaimer - The information and specification set forth in this document are subject to change at any time by ID Quantique without prior notice. Copyright© 2014 ID Quantique SA - All rights reserved ID800 v2014 07 10 - Specifications as of July 2014 2 最高クラスの パフォーマンス TIME-TO-DIGITAL CONVERTER インダイレクト測定（後処理） ダイレクト測定 付属ソフトウエアでは、 ファイルに時間タグを書いたり、検 出後、 このファイルからコインシデンスをカウントすること ができます。 付属LabViewプログラムでは、 リアルタイム実験の最適 化に有用な、シングルのリアルタイムプロットや、コイン シデンスレートを発生させることができます。ヒストグラ ムと時間タグ生データも、表示可能です。 ID800/ID801とのインターフェイス ID800/ID801には4種のインターフェイスがあります： ■ グラフィック・ユーザインターフェイスソフトウエア ■ コマンドラインインターフェイス ■ LabView sub-VIsとサンプルプログラム ■ Cユーザライブラリ アプリケーション#1: タイムインターバルアナライザ ID800 / ID801には、時間タグ間の時間差ヒストグラムをつくるソフトウエアが、付属しています。 これは、 ジッタのタイミン グや、検出器のパルス後確率の分析などに有用です。例えば、 ファンクションジェネレータを使って、ID300短パルスレー ザ光源よりパルスを発生させ、その後、ID220フリーランニング・シングルフォトン検出モジュールで減衰、検出することが できます。時間差はID800/ID801で測定し、付属ソフトウエアで解析できます。本例では、測定開始はユーザからのパルス でトリガーされます。ID800/ID801では、外部トリガーなしの、連続タイミング測定もおこなうことができます。 ID300: laser ID220:SPDM ID800:TDC Stop PC Start ファンクション・ジェネレータ 3 最高クラスの パフォーマンス TIME-TO-DIGITAL CONVERTER APPLICATION #2: HERALDED単一光子光源 単一光子光源をID Quantiqueの製品で作製することができます。 まず350PPLNが相関のある光子対を生成します。 これを50：50のスプリッタまたはWMDで分離します。一つの光子をID220(Free Running)で受光し、もう一つの光子を heraldedにします。ID220がトリガーとなりID210がもう一つのheralded光子を受光します。そしてID801で完全な時間相 関を確認することができます。 ID220 Time-to-digital ID801 converter Photon pair ID350 source Start Gate Stop ns oto ph Pump Laser Free-running detector Delay ビジブルフォトンカウンタ シリコン・アバランシェ・ フォトダイオード ID120 350-1000nm Gated ID210 detector 近世外フォトンカウンタ INGAAS/INPアバランシェ・ フォトダイオード ID220 900-1700nm その他の製品 PPLN - TDC - QKD ID350 PPLN ■ 80%量子効率 ■ 500umアクティブエリア ■ フリーラン ■ 調節可能設定 ■ フリーラン ■ ダークカウントレート1kHz以下 ■ 20%量子効率 ■ 250psタイミング分解能 ■ タイプ0自発的パラメトリック ■ 下方変換 ■ 775nm∼1550nm ■ 780nm∼1560nm ID100 350-900nm ID230 900-1700nm ID800/ID801 TDC ■ フリーラン ■ 40psタイミング分解能 ■ 低ダークカウントレート(2Hz) ■ 35%量子効率 ID110 350-900nm ■ 最大100MHzまでゲート ■ フリーラン ■ 25%量子効率 ■ 低ダークカウント ■ フリーラン ■ ダークカウントレート50Hz以下 ■ 25%量子効率 ■ 200psタイミング分解能 ID400 1064nm ■ Gated up to 10MHz ■ フリーラン ■ 30%量子効率 ■ 低ダークカウント ■ 8チャンネル ■ 81psタイミング分解能 ■ 同時計数 ■ タイムインターバルアナライザ CLAVIS QKD ■ 量子 配布 ■ 自動補償光学セットアップ ■ 100kmまでの安全な 交換 ■ BB84およびSARGプロトコール Disclaimer - The information and specification set forth in this document are subject to change at any time by ID Quantique without prior notice. Copyright© 2014 ID Quantique SA - All rights reserved ID800 v2014 07 10 - Specifications as of July 2014 4
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