Moku:Pro基于FPGA的四通道相位表及其在光学锁相环中的应用精密测量系统通常需要较高的稳定性,以满足高准度与精度的测量。就如电压表需要用参考电压值进行校准,激光的频率与相位在精密系统中也需要与参考电压进行校准。在这个应用指南中,我们将展示通过混频锁频的方式将一个光学系统的稳定性延展到另一个光学系统。简介光学混频锁相可以将一个系统的稳定性转移延展到另一个光学系统。这种方法经常被用在混频精密测量,自由空间光学通讯,以及光谱等应用当中。在这个应用指南中,我们将探讨如何使用数字相位表对两个激光进行混频锁相,并对其稳定性进行表征。光学混频锁相简介光学混频锁相可以被简单地理解成对两个主从激光器的相位 ...
厘米尺度和微米分辨率的生物动力学视频帧率成像技术背景:鉴于生命系统的动态和复杂特性,几乎不可能凭借极小的局部区域的特征来预测系统性行为。要研究系统的生物学特性,例如跨皮质区域的神经网络活动、白细胞运输动态或肿瘤转移,需要一台至少具有毫米级视场和亚细胞分辨率的显微镜以视频帧率来记录动态的生物活动。这需要具有高空间带宽积(分辨率X视场)的光学系统和具有高数据吞吐量(像素数X帧率)的采集系统。最近发明的Mesolens显微镜,已经展示出大视场下高分辨率成像能力。在共聚焦扫描模式下,Mesolens 可以从毫米级样本中收集大量信息,并已用于对整个固定的 12.5 天大的完整小鼠胚胎进行成像。光学系统与 ...
博览:2021 Nature量子增强非线性显微镜技术背景:光学显微镜是了解生命系统微观结构和动力学的有力工具。当前的先进显微镜有:以近原子分辨率对生物分子成像的超分辨率显微镜,快速探索三维活细胞的光片显微镜,用于神经网络光遗传学控制的高速显微镜等。然而,这些显微镜的灵敏度、分辨率和成像速度从根本上受限于散粒噪声。散粒噪声是由于光被量化为光子产生的。虽然通过增加照明光的强度可以减少散粒噪声的影响,但是对于许多应用于生物学的先进显微镜而言,由于光对生物活动的侵入,导致这种方法并不可行。众所周知,过量的光会干扰生物的功能、结构和生长,从而导致生物死亡。几十年来,人们已经知道可以利用量子关联(quan ...
博览:2021Photonics Research基于混合编码孔径的千万像素快照压缩成像技术背景:高分辨率图像易得,但是高分辨高速的视频采集难以实现。机器视觉在机器人、无人机、自动驾驶汽车和手机应用中的最新进展已将高分辨率图像带入我们的日常生活。高速高分辨率视频虽然在物理现象观察、生物荧光成像、体育直播等各个领域有着广泛的应用,但现有相机工作在高分辨率模式下时,由于受到帧率有限、内存、带宽和功率的限制,往往通量低。关于高通量成像,快照压缩成像(snapshot compressive imaging,SCI)被提出并成为广泛使用的框架。千万像素(10-mega pixel )镜头和传感器技术已 ...
2018年综述:计算成像(中)4、计算成像计算成像通过对所有元素采取并行设计和联合优化的方法来平衡光学和电子的处理能力,各个元素不被认为是相互独立的。尽管在1990年前已经有应用计算成像概念的工作存在,但是,直到1990年代,成像界才将这些单独的成像问题解决方案视作是方法上的根本转变。计算正在成为成像的一个明确和不可或缺的部分。最先涉及光学和计算联合的成像工作之一是Cathey作出的,他讨论了如何通过光学和信号处理的联合设计来提升分辨率或增强电子检测的图像。首先证明这种成像方法的优势的工作之一是Matic和Goodman作出的,他们发现,当对图像进行滤波的时候,滤波函数分布在光学和后端检测处理 ...
用于等效时间采样应用的空间多路单腔双光梳激光器1.介绍双光学频率梳(简称双光梳)[1]的概念在光频梳被提出后不久被引入[2-4]。在时域上,双光梳可以理解为两个相干光脉冲序列,它们的重复频率有轻微的偏移。自问世以来,双光梳光源及其应用一直一个重要研究课题[5]。双光梳光源与早期用于泵浦探测测量的激光系统有许多相似之处。特别是,利用两种不同重复频率对超快现象进行采样的想法,早在20世纪80年代就已经通过等效时间采样概念的演示进行了探索[6,7]。在这种情况下,通过frep/的因子,超快动态过程在时域中被缩小到更慢的等效时间。这里frep是采样频率,是采样频率与激发重频的差值。这个概念很快通过一对 ...
ACS Photonics July 21, 2021 Volume 8, Issue 7 摘要Terahertz Nano-Imaging of Electronic Strip Heterogeneity in a Dirac SemimetalRichard H. J. Kim,...Jigang Wang*Emerging topological semimetals offer promise of realizing topological electronics enabled by terahertz (THz) current persistent against impur ...
任意波形发生器任意波形发生器用于为被测设备(例如检测器和通信设备)输出特定的激励信号。 在本应用笔记中,我们提供了有关使用 Moku:Go 的任意波形发生器和 MATLAB 生成两个带有脉冲和突发调制的任意波形的教程。Moku:GoMoku:Go 在一个高性能设备中结合了 10 多种实验室仪器,具有 2 个模拟输入、2 个模拟输出、16 个数字 I/O 引脚和可选的集成电源。任意波形发生探测器和通信设备通常使用高度任意的信号,而不是标准的正弦波和方波。因此,对此类设备进行表征需要一个任意波形发生器 (AWG),它可以输出用户定义的波形来模拟被测设备的特定信号。波形可以基于数学公式或来自预先记录 ...
用于太赫兹到光频率快速频谱分析的1GHz单腔双光梳激光器(本文译自(Gigahertz Single-cavity Dual-comb Laser for Rapid Time-domain Spectroscopy:from Few Terahertz to Optical Frequencies )Benjamin Willenberg1,*,x, Christopher R. Phillips1,*, Justinas Pupeikis1 , Sandro L. Camenzind1 , LarsLiebermeister2 , Robert B. Kohlhass2 , Björn G ...
椭偏仪在位表征电化学沉积的系统搭建(一)-基本原理利用椭偏仪可以精确测量薄膜的厚度和光学常数,其测量原理基于不同偏振光(S,P)与材料的作用。如图1-1所示的单层薄膜模型中,所测的薄膜在衬底上,zui上层为空气,薄膜两侧介质都是半无限大,且薄膜上下表面皆是理想光滑表面,三种介质皆为均匀、各向同性介质。在实际测量过程中,单层模型的三种介质通常指的是空气、待测薄膜和基底。图1-1 光波在多层膜上的反射与透射光波在单层膜上的反射和透射示意图如图1-1所示。定义入射光波矢量E在垂直于入射面上的分量为P光,在入射面上的分量为S光。由折射定律及菲涅耳定律知、、的关系为:上述式子中,n1是空气的折射率(1. ...
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