一、PDV是什么？/Introduction of Photonic Doppler velocimetry
Photonic Doppler Velocimetry，簡稱PDV，多普勒測速系統，是基于多普勒效應對運動物體速度的測量。
多普勒效應是為紀念奧地利物理學家及數學家克里斯琴·約翰·多普勒（Christian Johann Doppler）而命名的，他于1842年首先提出了這一理論。主要內容為：聲源和接受物體的相對運動而發生聲源的頻率而發生改變（頻移）稱為多普勒效應。運動對向接受體頻率增高，背向接受體頻率降低。
快速移動材料的速度測量在科學技術領域顯得至關重要，尤其在沖擊物理學、材料特性研究、超高速沖擊測試、爆震和沖擊波實驗領域。
Quantifi Photonics公司生產的多普勒測速系統，基于NI 平臺PXIE板卡和MATRIQ模塊兩種解決方案，可測試每秒數十公里速度的物體。通常用于科學和技術研究，包括沖擊物理以及高壓和高應變率下的材料研究。
二、PDV的原理/Principle of Photonic Doppler velocimetry
新西蘭Quantifi Photonics公司光子生產的全光纖雙光子多普勒測速系統，使用激光器光源來監測和計算快速移動物體的速度。
如下圖中的環行器是一種三端口裝置，它允許光只沿一個方向傳播。入射光從端口2輸出，傳輸到光探頭，入射光隨后從移動的表面反射，并由同一光學探頭收集回端口2，最后從端口3輸出。外部參考激光源提供未偏移的或參考光。
B = | fdoppler + fTarget – fref |
fdoppler 為多普勒頻移，fTarget 為目標激光的頻率，fref為光學頻率目標參考激光的頻率。
對于一個以固定速度v運動的物體，多普勒頻率和速度之間的關系是：
v = (λTarget/2) fdoppler
其中λTarget 是目標激光的波長。拍頻產生的速度足夠慢，可以在高速示波器上監測到。通過記錄隨時間變化的拍頻，可以得到運動物體的完整速度。
舉個例子，我們將目標激光設為fTarget = 193.000 THz(1553.329nm)，它可以檢測到的速度
λTarget/2 * 109 = 0.776 km/s per GHz
實驗證明，PDV系統達20 GHz時，對應的速度測量超過15公里/秒。
三、PDV兩大解決方案/Two Solutions of PDV System
為了滿足客戶實驗的不同要求，新西蘭Quantifi Photonics可為用戶提供基于NI平臺PXI板卡和MATRIQ臺式解決方案。
NI平臺PXI板卡解決方案
可不斷擴展的PXIe光學測試解決方案，被客戶廣泛用于測試和測量混合信號，從而降低測試復雜性和測試成本，進而加快產品上市時間。
? 可兼容2500個PXI板卡，不受品牌、標準限制
? 可實現高級定時和不同儀器的同步
? 低延遲、高性能處理和快速數據吞吐量
? 構建可擴展的多個通道數系統
? 占地面積小，低功耗
MATRIQ臺式解決方案
MATRIQ臺式系列，結構緊湊，與PXIe系列功能相同，安裝簡單，易于操作，是光學實驗室或光學測試平臺的完美選擇。
? 通過USB或以太網連接，即插即用
? 通過基于Web的GUI、COHESION UI 或SCPI命令進行控制
? 結構緊湊、便攜
四、PDV產品特點/Characteristics of PDV System
五、一套完整的PDV系統 /A Complete PDV Measurement System
一套完整的PDV測試系統主要由激光器、多普勒測速儀、光電轉換器構成，客戶只需根據各自不同應用配置相應的光學探頭和相應帶寬的示波器。
① 探針
? PXI板卡或MATRIQ模塊
? 連續波可調諧光源可提供高功率輸出、100kHz窄線寬及0.01pm分辨率可調諧性
? Whisper模式是一項可選功能，可遠程禁用各激光器上的頻率抖動
③ 多普勒測速模塊
? PXI板卡或MATRIQ模塊
? 功率控制可選
? 功率計、可調光衰減及耦合器整合在一個緊湊空間
④ 光電轉換器
? PXI板卡或MATRIQ模塊
? 1-2個通道、高帶寬、寬波段、交流或直流耦合，有各種轉換增益和工作波長范圍的光電轉換器
? 內置光放大器，無需額外的射頻放大器，大大節約了各通道成本
⑤ 實時采樣示波器
Software APIs:
在任何環境下使用 SCPI : C, C++, Matlab, Python, LabVIEW，開放Matlab源代碼，允許用戶根據自身實際應用和需求進行二次開發
Web GUI:
在web瀏覽器上實現簡單的直觀的控制
六、PDV高度適應性/PDV High Adaptability
零差法
七、PDV示例/PDV Examples
4通道PXIe PDV
八、為啥選你？/Why choose Quantifi Photonics?
理由1：Quantifi Photonics的PDV系統只需要一個1個機架即可實現8通道PDV系統。一個機架主機含有所有的系統組件,包括激光,PDV控制器和光電轉換器。
理由2：Quantifi Photonics的PDV系統不需要最終用于提供系統控制的外部PC。Quantifi Photonics的PDV系統包括一個集成的PC,在未來可以按照需要升級。包括PC控制器包括USB /以太網端口以實現遠程控制。包含的嵌入式PC只需要終端用戶顯示/鍵盤進行系統控制。
理由3：Quantifi Photonics的PDV解決方案基于開放的行業標準PXIe 底盤，它可以適應各種供應商提供模塊化的工具。PXI 底盤支持超過 100家供應商的模塊化儀器,有超過2000種的儀器選項。通過一個基于行業開放標準的測試解決方案,可以為未來的升級、工具靈活性和售后管理提供一個合適的平臺。
理由4：Quantifi Photonics的PDV系統將PDV采集子系統與optic- to - electric(O2E)轉換子系統分離。通過分離PDV和O2E的能力,允許系統升級到更高的速度測量。O2E模塊支持25Ghz,35Ghz和50Ghz。模塊化的O2E架構允許將來升級。
理由5：所有Quantifi Photonics的PDV系統在每一個主要的PDV通道都包括獨立的激光,源。目標和參考激光在每個PDV通道都可以通過獨立進行調諧。這允許在外差配置中對每個通道實現最優偏移量。這樣的架構消除了在多個PDV通道中使用單個激光器時發生的串擾現象。
理由6：激光操作安全是任何最終用戶操作的核心問題。使用模塊化架構,這允許Quantifi Photonics解決方案利用最先進的O2E傳感器,具有最佳的噪聲級特性。
理由7：Quantifi Photonics 的O2E模塊包括高增益靈敏度(900V / W)傳感器,因此允許PDV運行在較低的激光功率水平。根據需要, Quantifi Photonics還可提供EDFA增益放大器,可以添加到任何PDV通道中。
理由8：對于靈活性和擴展通道計數, Quantifi Photonics提供時間延遲多路復用模塊。
理由9：Quantifi Photonics的PDV解決方案在O2E后不需要射頻放大器，為用戶減少了成本。
九、卓越光子是誰？/Beyond Light Introduction
卓越光子作為Quantifi Photonics公司在中國的獨家代理，負責Quantifi Photonics產品在中國的銷售、技術支持、售后服務、市場拓展和渠道建設等工作，如您有任何問題，歡迎您與我們取得聯系，期待與您的共同探討。
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