FEMTO LUCI-M 由主機 USB 接口供電，供電電壓 5 V、電流 2 A，需要連接具備 3 A 供電能力的 USB-C 端口；若主機端口輸出能力不足，可通過帶電源的 USB 集線器轉接。安裝時應當遠離強干擾源，工作環境要求沒有煙霧、粉塵、油脂與冷凝水汽，工作溫度保持在 0 ℃ 至 40 ℃ 之間，存放溫度可承受 -40 ℃ 至 80 ℃。 做長時間記錄時，先在軟件中選定采樣率：觀測快速瞬變用 2.5 MS/s，記錄長期趨勢則換到 500、100、10 或 1 kS/s 的降采樣檔位，在時間跨度與數據密度之間取得平衡。內置 64 MB 存儲器可容納超過一千六百萬個樣本，足以支撐無人值守的連續采集。 安全上要守住絕對最大額定值：BNC 與 D-Sub 上的模擬輸入電壓不得超過 ±20 V，8 針端口與 D-Sub 上的數字輸入不得超過 ±30 V。模擬輸入提供 2 路 BNC 母座加 D-Sub 兩種形式，配套插頭型號為 DMC 1,5/4-G1-3,5 P20THR。 日常使用中，建議定期檢查連接器是否松動，配對插頭為 DFMC 1,5/4-ST-3,5 BK，插拔時注意對準防

在飛秒放大器與光電探測器構成的鏈路里，FEMTO LUCI-M 承擔的是數字化與控制中樞的角色。光接收機把光信號轉成電流，經可變增益放大器轉成電壓之后，由模擬輸入完成采集；同時它的模擬輸出可以給放大器提供增益切換或者偏置調節用的控制電壓，數字輸出負責切換外部外設，數字輸入用來讀取放大器狀態。 按官方說明，這樣搭建起來的是一套完整的計算機聯網測量鏈路，不必再額外配置獨立的采集卡，系統中只需要這一臺設備就能完成采集、記錄與控制，接線與軟件架構都簡化不少。 接口方面，D-Sub 連接器可直接連接帶數字接口的 FEMTO 系列設備，模擬輸入除 D-Sub 上的 4 路之外還額外提供 2 路同軸連接器，每個通道可在 6 個輸入連接器之間切換接入。對飛秒級測量而言，通道噪聲不大于 0.1 % 滿量程、輸入短接時不大于 500 μV RMS、失調溫漂不超過 300 μV/K，決定了長時間掃描時基線是否穩定。

FEMTO LUCI-M 有兩個可選型號：LUCI-M-4 提供 4 路模擬輸入并且帶模擬輸出，LUCI-M-2 只有 2 路模擬輸入，不帶模擬輸出。選擇的核心就看兩件事——需要同時觀測幾路信號，以及是否需要用電壓去控制外部器件。 如果實驗要同時比對兩路以上的探測器輸出，或者需要在采集的同時給放大器送出增益控制電壓和偏置電壓，就應當選 4 通道型號；如果只是記錄一到兩路電壓、把控制功能交給其它儀器，2 通道型號體積更緊湊，占用更少。 兩者的模擬輸入指標完全一致：都是 16 位分辨率、每通道 2.5 MS/s 同步采樣、±10 V 輸入范圍，而且每個通道都能在 6 個輸入連接器之間切換其中一路接入，也就是說通道數并不等于可接信號源的總數，2 通道型號照樣能輪巡多個測點。 此外要考慮供電與環境：設備由 USB-C 總線供電，不需要額外電源適配器，工作溫度范圍 0 ℃ 到 40 ℃，存儲溫度 -40 ℃ 到 80 ℃。若接入的前端設備要求負載不小于 100 kΩ，讀數會低約 0.5 %，軟件端補償即可。

用 FEMTO LUCI-M 完成一次長期數據記錄，可以按四步走。第一步是接線：把被測信號接到模擬輸入的 BNC 母座或者 D-Sub 接口，確認信號幅度落在 ±10 V 標稱范圍內，需要聯動的外部器件接到模擬輸出或者數字輸出端。 第二步是配置：通過 USB-C 連上主機，用支持 SCPI 的軟件或官方提供的 Python 示例程序設定通道、采樣率與觸發方式。若做長時趨勢記錄，把采樣率降到 500、100、10 或 1 kS/s，讓 64 MB 內存容納更長的時間跨度。 第三步是校準與試采：先把輸入端短接測一次本底噪聲，確認不大于 500 μV RMS；若前端設備要求后級負載不小于 100 kΩ，記得在軟件里乘上 1.005 的校正系數。 第四步是采集與監控：啟動之后，面板指示燈綠色表示 USB 通信進行中、琥珀色表示正在采集數據，可自由編程按鍵可綁定常用動作。配合數模輸出還能在記錄過程中自動調節放大器增益或偏置。 記錄過程中若發現基線緩慢漂移，多半與溫度變化有關，失調溫漂指標不超過 300 μV/K，保持恒溫或縮短單次記錄時長都能緩解。任務結束后，先停止采集再斷開線纜，最后核對樣本數

FEMTO LUCI-M 通過 USB-C 接口與主機連接，數據傳送與供電由同一根線纜完成，供電電壓 5 V、電流 2 A，要求主機端口具備 3 A 供電能力；若 USB 端口輸出能力不足，可借助帶電源的 USB 集線器轉接。 在指令層面它兼容 SCPI 可編程儀器標準命令集。SCPI 是文本形式的通用指令，因此這套系統不綁定特定的硬件、操作系統或者編程語言，用戶可以用熟悉的開發環境自行寫控制程序。官方另外提供 Python 源代碼示例和圖形用戶界面作為可選下載，拿到之后即可快速跑通采集流程，也能在其基礎上改成自動化測試腳本。 與計算機之間的電氣隔離是另一項關鍵設計，它把主機側的地噪聲與測量側隔開，保證信號質量并把噪聲降到最低，這對微弱信號采集尤其重要。設備內置 64 MB 存儲器，可緩存超過一千六百萬個樣本，短時間高速采集時不必完全依賴主機實時讀取，即便在長時間無人值守的記錄任務中也能保持數據鏈路穩定。

FEMTO LUCI-M 共有 19 路數字輸出與 5 路數字輸入，全部兼容 TTL 電平。數字輸入阻抗 10 kΩ，邏輯低電平不高于 0.8 V、邏輯高電平不低于 2.0 V，可用來讀取外部設備的狀態位、報警信號或者門控信號；數字輸出阻抗 50 Ω，單路最大輸出電流 20 mA，低電平不高于 0.4 V，在 1 kΩ 負載下高電平不低于 4.0 V，可以直接驅動繼電器、指示燈或者切換外部外設。 在接口分布上，數字輸出中 17 路位于 D-Sub 接口、2 路位于外部連接器，數字輸入中 3 路位于 D-Sub、2 路位于外部連接器，D-Sub 上的 3、4、6、7 號引腳還可以在模擬與數字功能之間切換，靈活性比較高。模擬與數字功能復用同一組引腳時，要在配置階段先確定工作模式，避免把輸出腳誤當作輸入腳使用而造成信號沖突。 由于 D-Sub 連接器能直接連接帶數字接口的 FEMTO 系列設備，用戶無需另做轉接線，就能把放大器、探測器與本系統組成受程序統一調度的整體。設備面板配有可自由編程按鍵，可綁定常用輸出動作；指示燈綠色代表 USB 通信進行中，琥珀色代表正在采集數據，現場判斷運行狀態很

FEMTO LUCI-M 的模擬輸入先由多路選擇器切換輸入源，再經 16 位 Σ-Δ 模數轉換器把電壓信號轉成數字量，每通道最高 2.5 MS/s 并且各通道同步采樣。所謂 16 位，是指在 ±10 V 標稱輸入范圍下把一個量程切成六萬多個臺階，全速采樣時折合約 0.37 mV 一個碼，實際可用的信號范圍還能延伸到 ±12 V。 同步采樣的價值在于多通道之間沒有時間錯位，比較兩個通道的相位或者波形時不必再做時間補償。輸入級輸入阻抗為 10 kΩ，線性度 ±0.2 %，總諧波失真不大于 0.03 % 滿量程，增益精度在 100 kHz、20 V 峰峰值條件下優于 0.05 %，這些指標共同決定了還原波形的保真程度。 需要注意的是，許多 FEMTO 前端設備要求負載阻抗不小于 100 kΩ，直接接入后讀到的數據會偏低約 0.5 %，在軟件里乘上 1.005 的固定系數就能修正。模擬鏈路帶寬為 1.1 MHz，-3 dB 點約 1.15 MHz；設備與主機之間做了電氣隔離，可切斷地環路干擾，把噪聲壓到很低。實際使用中，若信號源內阻較高，還應在軟件里評估輸入阻抗帶來的分壓誤差，必要時在前端增加

FEMTO LUCI-M 的模擬輸出為 3 通道 12 位數模轉換器，輸出電壓 ±10 V，實際可達 ±10.5 V，分辨率約 5.1 mV，主要用于輸出靜態控制信號驅動外部設備，或者當作偏置電壓源使用。三個通道里有兩個走控制接口，專門用于偏置或者失調調節，另一個走同軸連接器作通用輸出。 典型用法是把其中一路接到可變增益放大器的增益控制端，用軟件設定電壓來切換放大倍數；另一路用于補償探測器的直流失調，讓有用信號落在輸入范圍中央。它的輸出阻抗 50 Ω，要求負載不小于 10 kΩ 做終端匹配，最大輸出電流 ±20 mA，上升與下降時間典型值 500 μs，因此適合設定靜態工作點，不適合產生高頻波形。 輸出的增益精度不大于 0.1 % 滿量程，噪聲在 20 MHz 帶寬下不大于 200 μV RMS，失調溫漂不超過 10 μV/K，溫度變化時設定值漂移很小。使用時還要守住絕對最大額定值：模擬輸入端最高 ±20 V，數字端最高 ±30 V，超出會損壞設備。面板上的可自由編程按鍵可把常用輸出設定固化成一個動作。

FEMTO LUCI-M 是一款緊湊型通用 USB 數據采集與數字控制系統，既能把外部設備的輸出電壓數字化，也能輸出可控電壓去驅動或者偏置外部器件，因此一臺設備就同時具備測量和控制兩種能力。它有 LUCI-M-4 與 LUCI-M-2 兩種可選配置，前者提供 4 路模擬輸入并帶模擬輸出，后者為 2 路模擬輸入，用戶可按通道規模挑選。 在結構上，模擬輸入采用 16 位 Σ-Δ 模數轉換器，每通道采樣率可達 2.5 MS/s 并支持同步采樣，還可以切到 500、100、10、1 kS/s 等檔位降采樣，以適配不同時間跨度的記錄任務。模擬輸出是 3 通道 12 位數模轉換器，其中兩路用于偏置或者失調調節，另一路作通用用途。 數字端共有 19 路數字輸出與 5 路數字輸入，全部兼容 TTL 電平，可讀取狀態與報警信號，也能切換外部外設。設備內置 64 MB 存儲器，可保存超過一千六百萬個樣本，通過 USB-C 接口與主機通信，整套系統適合實驗室自動化測控、通用數據采集與長期數據記錄。

FEMTO LUCI-M 采集微弱信號時，讀數精度主要受五方面影響：輸入阻抗帶來的負載效應、器件自身的噪聲與溫漂、采樣率與帶寬的匹配程度、環境條件，以及信號的接線方式。 負載效應最容易被忽略。本機輸入阻抗為 10 kΩ，而不少 FEMTO 前端設備希望后級負載不小于 100 kΩ，直接接上會讓測得電壓偏低約 0.5 %，正確做法是在軟件端乘固定系數 1.005 修正。噪聲方面，通道噪聲不大于 0.1 % 滿量程，輸入短接時不大于 500 μV RMS，失調溫漂不超過 300 μV/K，所以長時間測量前應先短接輸入端測一次本底，并且盡量在溫度穩定的條件下工作。 采樣率同樣影響結果：2.5 MS/s 適合捕捉快速瞬變，做長期趨勢記錄則切到 500、100、10 或 1 kS/s 降采樣，能顯著減小數據量。環境方面，工作場所不得存在煙霧、粉塵、油脂、油污與冷凝水汽；絕對最大額定值還規定模擬輸入不得超過 ±20 V。 接線方式同樣關鍵：模擬輸入有 D-Sub 與 BNC 母座兩種入口，使用屏蔽同軸電纜并把屏蔽層單點接地，可以減少空間耦合進來的工頻干擾。信號頻率接近帶寬上限時，幅值會出現可見衰減