数字化探究实验室由传感器、数据采集器、计算机及配套软件和相应的实验仪器设备构成，集数据测量、采集、处理的智能化系统。对比传统实验室，数字化实验室采用传感器作为采集实验数据的工具，精确度优于传统实验室；具有实验数据自动采集的功能，保证了实验结果的精确度，同时可以轻松解决许多传统实验室无法解决的涉及到连续快速变化的量的各种实验；具有强大的数据处理功能，可以帮助学生轻松的对实验结果进行分析处理，让学生通过探究实验对科学规律进行再发现，使实验教学得到大大的简化，真正体现了新课程改革的核心理念。

　　采用进口实芯理化板台面，具有防静电、防水、防火、耐刮、耐磨、防酸、防碱抗击使用寿命长等特点。铝木框架结构，壁厚1.4㎜，表面采用环氧树脂粉末喷涂，桌身两面侧安装翻盖防尘交直流盒式学生电源，由教师统一控制及调节电压、电流。可挂放学生凳，实验室专用三联水嘴及水槽 。适用于中学化学各项实验。

　　采用进口实芯理化板台面，具有防静电、防水、防火、耐刮、耐磨、防酸、防碱抗击使用寿命长等特点。铝木框架结构，壁厚1.4㎜，表面采用环氧树脂粉末喷涂，可挂放实验凳。每台为八座，台面与水槽联为整体，台上设置双层药品架，双面安装万用豪华排插，并装有光源，由教师分组开关学生电源。实验室专用三联水嘴及水槽。

　　采用铝合金框架16mm厚双饰面三聚氰胺中密度板结构，层板上有梯形试剂架，上柜身为对开木框玻璃门，下柜有两扇木质对开门。截面用封边机械高温热压封边，顶式通风。

由仿真化学实验室、化学三维分子模型和中学化学百科三个模块组成。仿真化学实验室提供一个虚拟的化学实验室环境，包括试管、烧杯、酒精灯、铁架台、烧瓶、锥形瓶、集气瓶、漏斗、导管等这些真实实验室中的器具，可以自由的搭建实验仪器、添加药品，并让它们进行反应。化学三维分子模型展示化学微观世界，提供一个全三维的、用于分子演示的平台。中学化学百科提供详实的化学资料、数据、概念知识和多样的数据分类以及简捷的数据搜索工具，可以通过元素周期表进行查找，也可以通过化合物，科学家等分类信息查找所需资料，并把这些信息以网页的格式输出。

5G、大数据、人工智能、元宇宙等新业务应用的兴起，以及后疫情时代催生的远程办公、远程教学等实时视频业务，急剧加速了通信网络流量激增的趋势。而长距离、大容量、高速率的光纤通信技术成为了实现信息化社会和数字经济的必由之路。对于光通信产业链上的模块厂商、设备制造商、运营商来说，测试是必不可少的环节。一般来说，驱动光收发机的高速芯片的开发进度会比光通信器件滞后差不多一年。 在光通信模块厂商、设备制造商开发最新相干光通信子组件时，工程师需要先进的测试设备，提供足够的性能，证明其最终模块设计的预期性能。随着系统速率的提升，复杂调制格式的演进，市场大量需求的出现，催生了低成本、高性能的宽带高速光电信号分析仪的巨大市场需求。同时，当今世界格局下，亟需突破国外在高速光通信信号检测领域对国内的技术限制和关键仪器、器件的性能瓶颈，实现在高速光电信号分析仪的国产化目标。 【成果介绍】 本成果基于线性光采样，利用低重复频率脉冲光对待测信号光在光域上进行采样，使用技术成熟成本较低的低速的光电探测器和采集卡进行光电和模数的转换，软件同步算法为光采样技术提供了数字信号处理上的支持，通过恢复出信号的眼图和星座图以及计算相应的 EVM 和 Q 值来判断信号的质量。通过多年技术积累，在相干检测中全光采样技术、超低时间抖动采样脉冲源的实现方法、以及相干检测算法和软件时钟提取技术中取得突破。 图1 高速光调制信号分析仪样机 【性能指标】 基于线性相干光采样技术在国内首次现场测试了4个ITU-T标准波长信道下的128Gbps PDM-QPSK光信号，测量结果利用安捷伦的光调制分析仪作为对照参考，同样信号下测得的 EVM 差值小于2%，Q 因子差值小于2dB。实现指标包括全光采样源时间抖动为60.335fs，分析带宽>1THz，时域分辨率200fs，待测光信号速率达到508.608Gbps，实测相位误差小于1.5°，测量时间100ms，平均故障间隔时间MTBF 1000小时。开发全光采样时域分析数据解算软件，可以实现光电信号波形分析、速率测量和眼图测量等功能。 图2 测试架构 图3 窄带光采样结果 图4 宽带光采样结果 【技术优势】 已经研制出样机。光采样技术相对于传统电采样方式，降低了系统带宽要求，减缓了光电探测器和采集卡带宽的瓶颈效应，降低了成本和硬件设计复杂度。同时，本产品所采用的线性光采样技术，其灵敏度远高于非线性光采样，且对高阶调制格式具有同样的处理效果和优越性能，能全面分析信号特性。低成本高测量带宽的线性光采样技术已成为高速信号质量检测未来最有潜力的方向。

① 酞菁纳米材料制备。使用四苯氧基金属酞菁，采用混合溶剂缓慢挥发的方法，得到一维的酞菁纳米线； ② 器件组装。使用梳状电极，将酞菁纳米线搭在梳状电极两端，形成电路。得到的酞菁器件对 808 nm光敏感，可以迅速产生响应，恢复时间短，课重复响应。