將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬和數(shù)字電信號(hào)，并進(jìn)行進(jìn)一步的信號(hào)處理是研究和產(chǎn)品開發(fā)的重要方面，不幸的是，這些任務(wù)繁瑣且耗時(shí)，需要多年的經(jīng)驗(yàn)才能完成。因此，許多光學(xué)科學(xué)家、工程師和學(xué)生不太熟悉。具體來說，這些任務(wù)包括a）使用光電二極管（PD）和跨阻放大器（TIA）將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電信號(hào)；b）使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號(hào)數(shù)字化；c）通過放大器增益控制Max. 化信噪比（SNR）。d）實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理（DSP），如信號(hào)濾波、校準(zhǔn)和參數(shù)計(jì)算；e）執(zhí)行反饋控制；f）存儲(chǔ)和讀取校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；g）將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為被測(cè)物理量；h）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和顯示。

CUBE-PD100 是一款緊湊型模塊，專為減輕光學(xué)專業(yè)人員在日常工作中與電子相關(guān)的任務(wù)的痛苦而設(shè)計(jì)，使他們可以集中精力解決真正的科學(xué)問題。這個(gè)微型光學(xué)測(cè)試和控制平臺(tái)配備了 1）四個(gè) InGaAs 低噪聲光電探測(cè)器；2）超低噪聲和低漂移 TIA，帶寬高達(dá) 1MHz，每個(gè) PD 具有三級(jí) TIA 增益控制；3）四通道同步 12 位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），采樣率高達(dá) 2.5 Mbps，具有硬件過采樣功能，可實(shí)現(xiàn) 16 位分辨率和 6 位增益控制；4）256k 位非易失性存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)設(shè)置和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；5）大容量 SRAM 存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ) 40k 個(gè)樣本；6）用于浮點(diǎn)計(jì)算和實(shí)時(shí)數(shù)字濾波的數(shù)學(xué)加速器； 7) 兩個(gè) DAC 輸出和兩個(gè)通用 I/O，用于生成模擬反饋控制信號(hào)和數(shù)字同步信號(hào)；8) 用于通過遠(yuǎn)程命令重新配置采樣時(shí)鐘、同步時(shí)鐘和 ADC 的固件；最后 9) 數(shù)據(jù)和設(shè)置信息的圖形顯示。