案例研究

在英特尔实验室使用 Moku:Pro 进行光子 IC 控制系统研究

灵活、可重新配置的解决方案可加快开发时间并降低实验复杂性

介绍

英特尔实验室光子器件研究实验室的研究人员正在开展一系列前沿项目,以推进和最大化异构集成硅光子集成电路 (PIC) 的优势。 由于团队成员通常在高度实验性的环境中快速探索新设计,他们需要占用空间小的可重新配置、可扩展的工具来适应各种情况。 具有多个集成 锁定放大器 (图1), 频谱分析仪, 频率响应分析仪PID控制器 on Moku:Pro,连同一流的用户体验,该团队节省了大量时间并降低了复杂性,以推进进展和交付成果。

Moku Pro 锁相放大器

图一:Moku:Pro锁相放大器iPad界面

挑战

与 PIC 测试相关的一项具体挑战是为所有片上光相位调谐器找到最佳偏置条件,以便系统按预期运行。 虽然这可以通过多维扫描或优化例程来完成,但随着涉及更多的相位调谐器,脚本的复杂性和计算时间很快变得非常重要。 用模拟的、单一功能的台式仪器(例如,传统的锁定放大器、PID 控制器等)控制调谐器可能会避免这些问题,但在处理大量调谐器时,布线和占地面积会使这种方法变得麻烦。 此外,这些传统仪器缺乏现代用户界面,这使得向新研究人员传授知识变得困难。

解决方案

凭借 Moku:Pro 提供的高级功能、仪器规格和可重构性,英特尔实验室的研究人员可以同时使用两个锁相放大器和两个 PID 控制器 多仪器并行模式 (图2)。 这种灵活性极大地减少了他们的整体设备占地面积,并减少了必要的布线。 由于 Moku:Pro 提供 10 Vpp 的模拟输出范围,该团队不再需要外部放大来进行涉及高压的实验。 高精度前端确保出色的信号清晰度和高分辨率。 研究人员还赞赏该设备直观的图形用户界面,该界面易于理解、使用简单,并提供方便的方框图以加强对整个实验的系统级理解。 能够在实验之间保存和加载多仪器模式配置优化了时间线,并实现了团队成员之间的高效知识转移。 展望未来,该团队可以通过利用 Moku 云编译 在部署之前对控制算法进行原型设计。 这将使他们能够对控制算法进行原型设计,并将它们部署到 Moku:Pro FPGA 以进行实时、闭环系统级表征。

英特尔实验室的多仪器模式设置

图 2:在多仪器模式下配置多个 Moku:Pro 锁相放大器和 PID 控制器

结果

多亏了 Moku:Pro,英特尔实验室的研究人员大大简化了他们在高级实验项目中的工作流程。 “与使用多维扫描时收敛所需的数百步不同,Moku:Pro 帮助我们在几次迭代中完成了这项工作,”英特尔实验室光子学研究科学家 Guan-lin Su 博士说。 由于一台设备上提供了多种仪器,因此实验设置现在更快、更高效。

结论

Moku:Pro 可以更轻松、更快速地调整控制回路,以优化实验并最大限度地节省英特尔实验室的时间。 该团队还享有能够对复杂 DUT 使用两个以上锁定的优势,以及能够将不同的多仪器模式配置保存在单独的文件中以在多个用户之间无缝传输的能力,从而加快开发时间线。 随着他们研究的进展,集成 Moku Cloud Compile 将实现更快、更敏捷的原型制作和设计。

要了解有关 Moku:Pro 的更多信息,请联系我们 info@liquidinstruments.com.