使用LabVIEW 与 NI FlexRIO实现单原子反馈控制

2 Ω的电阻被串联以减少数字DAC输入的反射。模块的其余引脚被用于同VGA显示器交互。基本上每个VGA连接器含有三根信号线，以及两根数据线。信号线传输红，绿，蓝颜色信息。VGA的说明书要求它们连接75 Ω的电阻，并且承受0 V (黑色) 到 0.7 V (全部彩色亮度)的电压。同步由两个高阻TTL数据线实现，规定了水平与垂直的回描周期。如果只有8个颜色值(3位颜色深度)是需要的，那经由270 Ω电阻连接VGA连接器信号引脚与NI 6581适配器模块(采用3.3 V的配置模式)就足够了。数据线串联一个22 Ω的电阻。我们选择将显示器分为两部分：一部分显示基于文本的信息，另一部分是图像信息。对于文本模式来说，一套8乘以16像素的黑/白字体被载入到FPGA的一个内分区块RAMs中。另外一个区块RAM存储了符号编码。图形部分显示了探测器发射的趋势图或反馈算法的计算;这些图表也存储于内分区块RAM。运行于108 MHz像素时钟的，1280乘以1024像素的显示模式可以很容易地实现。

总结

使用NI FlexRIO，我们可以创建自己的高性能定制硬件。时域数字转换器是非常强大以及功能广泛的工具，可用于科学研究与工业生产的很多不同领域，它所能提供的优势超过了很多商业上可用的产品。FPGAs的计算能力进一步帮助我们从硬件上来实现时间严格任务的实时处理，从而使对较小系统执行反馈控制成为可能，甚至于单个原子与单个光子的相互作用。

图6. 将数据从自定义嵌入转化到LabVIEW。时间标记的高与低的部分加入到一个64位无符号整数，不管时间标志如何记录，都会写入FIFO

使用LabVIEW FPGA，我们可以快速地开发FPGA编码，这是因为它的高度概括性，同时适当地集成了VHDL IP。此外，使用PXI平台让我们可以在系统中利用跟其它PXI仪器的触发与同步，从而使我们可以将定制的仪器集成到更大的系统中去，而不必执行整个的定制设计。

参考文献

[1] A. Kubanek, M. Koch, C. Sames, A. Ourjoumtsev, P. W. H. Pinkse, K. Murr, and G. Rempe, Photon-by-photon feedback control of a single-atom trajectory, Nature 462, 898-901 (2009)

[2] M. Koch, C. Sames, A. Kubanek, M. Apel, M. Balbach, A. Ourjoumtsev, P. W. H. Pinkse, and G. Rempe, Feedback Cooling of a Single Neutral Atom, Phys. Rev. Lett. 105, 173003 (2010)

[3] P. W. H. Pinkse, T. Fischer, P. Maunz, G. Rempe, Trapping an Atom with Single Photons, Nature 404, 365-368 (2000)

[4] P. Maunz, T. Puppe, I. Schuster, N. Syassen, P. W. H. Pinkse, and G. Rempe, Normal-Mode Spectroscopy of a Single-Bound-Atom–Cavity System, Phys. Rev. Lett. 94, 033002 (2005)