基于SPAD单光子相机的LiDAR技术革新单光子光探测和测距（激光雷达）是在复杂环境中进行深度成像的关键技术。尽管zui近取得了进展，一个开放的挑战是能够隔离激光雷达信号从其他假源，包括背景光和干扰信号。本文介绍了一种基于量子纠缠光子对的LiDAR（光探测与测距）技术，该技术通过利用时空纠缠光子对及SAPD单光子相机的特性，显著提高了在复杂环境中的探测精度和抗干扰能力。该技术使用SPAD单光子相机作为探测端，并通过内置的时间相关单光子步进偏移计数技术来提高测量时间精度。光源使用了一个基于β-钡硼酸盐（BBO）晶体的非线性光学晶体来产生纠缠光子对。通过精确控制光子对的发射和接收，以及利用SPAD ...

新型SPAD单光子相机简介荧光寿命显微成像（FLIM）是生命科学的重要工具，在生物物理学和生物化学与医学应用十分广泛。与传统的荧光强度成像相比，荧光寿命成像的主要优点包括对荧光团浓度、光致漂白和深度不敏感。此外，荧光寿命对各种环境参数，如氧含量或pH的敏感性，使其成为功能成像的有效工具。且当背景荧光寿命与目标显著不同时，FLIM允许通过门控来抑制背景荧光。时域宽视场FLIM常用的图像传感器技术包括时间门控图像增强器与sCMOS或CCD相机相结合，或微通道板（MCP）和基于光电阴极的宽视场探测器结合。由于增强器的增益较大，时间门控图像增强器的动态范围较低，且成本昂贵。由于涉及的超高电压，MCP在 ...

用SPAD512S在3D成像中的应用在从空间成像到生物医学显微镜、安全、工业检查和文化遗产等众多领域，对快速、高分辨率和低噪声3D成像的要求非常高。在这种情况下，传统的全光成像代表了3D成像领域最有前景的技术之一，因为其超高的时间分辨率：3D成像是在30M像素分辨率下每秒7帧的单次拍摄中实现的，对于1M像素分辨率为每秒180帧；无多个传感器，近场需要耗时的扫描或干涉技术。然而常规全光成像导致分辨率损失，这通常是不可接受的。我们打破这种限制的策略包括将一个全新的和基础性的采用上一代硬件和软件解决方案。基本思想是通过使用新型传感器来利用存储在光的相关性中的信息实现一项非常雄心勃勃的任务的测量协议： ...

用SPAD 23在共聚焦显微镜中实现波动对比度的超分辨率在过去的 20 年里，远场光学显微镜已经跨越了以阿贝衍射极限为代表的一度难以逾越的分辨率障碍 ，开发多种成功的方法，如受激发射损耗(STED) 、单分子定位方法(PALM 和 STORM) ，结构照明显微术(SIM)和超分辨率光学波动成像(SOFI)，这要归功于图像传感器技术的改进以及单分子光谱学的巨大进步。在这里，我们提出了一种新的显微技术，它利用 SPAD23阵列探测器的超高时间分辨率来测量荧光波动引起的相关性。在 ISM 架构中测量的这种相关性，然后被用作具有高达 4倍增强横向分辨率和增强轴向分辨率的超分辨率图像的对比度。仅用几毫秒 ...

在相量分析法中荧光寿命测量的应用一．简介在现有的许多光学成像模式中，荧光寿命显微成像技术（fluorescence lifetime imaging microscopy，FLIM）由于其多功能性和特异性在生物科学和材料科学中特别受欢迎。荧光寿命显微成像主要针对的是分子级别的成像，可以做到排除干扰分子后，对感兴趣的分子进行针对性的成像，主要通过大量具有明显吸收和发射光谱的荧光团实现的。成为当前分子层面上荧光测试的首先，广泛应用在DNA测序、诊断、细胞成像、超分辨率显微镜，甚至是应用在疾病的纵向(前期)临床研究和治疗监测的体内成像。相量分析法（phasor analysis，PA）可以通过时域和 ...

扫描式荧光寿命成像技术简介一、扫描式荧光寿命成像技术的原理为了更详细地解释扫描式荧光寿命成像技术（FLIM），我们可以从其基本原理着手。FLIM是一种基于荧光寿命差异进行成像的技术，荧光寿命是指荧光分子在激发状态下保持的平均时间长度。这个时间由分子环境、化学组成以及与其他分子的相互作用等因素决定。在FLIM实验中，首先用激光激发样品，然后测量荧光分子返回基态前发射光子的时间。这个时间通常以皮秒到纳秒为单位，对于不同的荧光分子或同一种荧光分子在不同环境中，这个时间是变化的。通过分析这一时间的分布，可以得到荧光分子所处环境的信息。这些信息以颜色编码的形式在图像上显示，从而得到既包含空间分布又含有环 ...

荧光寿命成像技术在微塑料识别中的应用微塑料问题已成为全qiu关注的环境问题，其在多种生态系统中的累积导致了对野生生物及人类健康的潜在风险。荧光寿命成像（FLIM）技术作为一种先jin的识别手段，在微塑料研究领域显示出巨大的应用潜力。随着塑料使用量的持续增长，微塑料的环境污染问题日益严重。传统的微塑料检测方法往往耗时且效率不高。FLIM技术提供了一种高效的解决方案，能够通过分析微塑料的荧光寿命来快速识别和分类这些污染物。FLIM技术的核心在于使用荧光寿命作为区分不同物质的依据。荧光寿命是指材料被激光激发后，发出荧光持续的时间。在FLIM设备中，一个特定波长的激光被用来激发微塑料样本。样本吸收激光 ...

FLIM系统是如何进行工作的？荧光寿命显微成像(fluorescence lifetime imaging microscopy, FLIM)是一种用于研究和测量生物分子的荧光寿命的技术，因其可以用于无标记成像，具有快速响应时间，可通过高分辨率成像技术（如共聚焦显微镜或双光子显微镜）结合使用等特点，近年来已经广泛应用于生物学、医学研究和生命科学等相关领域。那么，FLIM是如何实现如此强大的功能呢？FLIM的首要任务就在于测量荧光寿命(Fluorescence lifetime, FL)，待测物体被一束激光激发后，该物体吸收能量后，从基态跃迁到某一激发态上，再以辐射跃迁的形式发出荧光并回到基态。 ...

Virtuallab介绍1. virtuallab 工具箱VirtualLab被授权在几个工具箱中使用。通过动态组合这些工具箱，VirtualLab可以以最优化的方式适应用户的需求和他们的应用领域。有六个工具箱可用于VirtualLab。 初始工具箱，衍射光学工具箱，光栅工具箱，激光谐振器工具箱，光导工具箱。和照明工具箱。光导工具箱和衍射光学工具箱有两个级别，即银色和金色。还有一个非序列模式，即模拟不按照光学设置中定义的元件和界面的顺序进行（15节）。取而代之的是研究光的实际走向。这使得你可以检查多重反射、反向散射、干涉仪和鬼影。这个扩展对导光板工具箱来说是必须的，对启动器工具箱来说是可选的。 ...

光束质量分析仪测量原理（一）光束质量分析仪（光束轮廓分析仪）是一种用于激光束测量的重要工具，它不仅可以测量激光束的整个光强分布，也可以测量激光束的具体形状及大小。在一些激光应用（例如激光切割、激光打孔）方面上，激光束的检测是非常重要的，它影响着切割的精度以及钻孔的质量。目前市面上使用较多光束测量方法有狭缝扫描法、刀口扫描法、面阵相机法。狭缝法和刀口法扫描时间较长、且为人工控制、测量精度难以把控。该测量方法操作复杂，容易出错，多为经验丰富的技术人员操作,但优势在于可以测量大功率激光。面阵相机操作简单、扫面速度快、测量精度高、光谱响应范围宽等诸多优点,成为现在最主流的光束测量方法。此外，相机前面加 ...

TDC及TCSPC的技术原理-TCSPC高精度时间相关单光子计数模块TDC技术和TCSPC技术都是用来进行时间测量的技术手段，虽然应用范围大致相同，但是原理却不同。TDC原理如右图所示。来自单光子探测器的光电子信号脉冲和来自激光器的参考脉冲输入到延迟链中。时序逻辑查看延迟链中的数据，识别单光子和及激光脉冲的开始-停止对，并以此方式确定单光子在激光脉冲序列中的时间位置。然后，可以根据这些数据，建立通常的TCSPC/FLIM光子分布。TCSPC技术所基于的原理是：在记录低强度、高重复频率的脉冲信号时，由于光强很低，以至于在一个信号周期内探测到一个光子的概率远远小于1。因此，没有必要考虑在一个信号周 ...

利用MicaSense RedEdge-MX多光谱相机监测化肥和杀菌剂的应用匈牙利AGRON的研究人员使用MicaSense RedEdge-MX多光谱相机来确定化肥和杀菌剂对不同小麦品种的影响。胁迫是一种抑制植物充分发挥其基因组潜能的生理状态。早期检测植物胁迫对维持生物量和水分吸收至关重要。利用多光谱技术，种植者和研究人员可以有效地测量相对叶绿素含量和氮肥状态，确定感染点，防止胁迫对植物的损害。自2016年以来，匈牙利农业图像分析和无人机服务公司AGRON一直在利用无人机数据评估此类策略。最近使用MicaSense RedEdge-MX多光谱相机观测小麦项目的细节如下所述。该项技术AGRON ...

使用Moku锁相放大器和相位表进行开环和闭环相位检测的选择指南高精确度及高灵敏度相位检测在众多测试测量场景都至关重要。例如，测量电流和电压之间的相移可以显示设备或元件的复阻抗。可以通过光学干涉仪的控制臂和测量臂之间的相移来测量极小的位移。Liquid Instruments的Moku设备可以提供两种检测射频信号相位的仪器：锁相放大器和数字相位测量仪。在本应用说明中，我们将介绍这两个仪器的工作原理，并为不同的应用场景提供仪器选择指南。介绍锁相放大器和相位表（数字相位测量仪）是两种常用于从振荡信号中获取相位信息的仪器。锁相放大器可以被视为开环相位检测器。相位是由本地振荡器、混频器和低通滤波器直接计 ...

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 ...

博览：2017 NaturePhotonics 使用相干纳米光子电路进行深度学习技术背景：无需明确指令即可快速、高效地学习、组合和分析大量信息的计算机正在成为处理大型数据集的强大工具。“深度学习”算法因其在图像识别、语言翻译、决策问题等方面的实用性而在学术界和工业界引起了极大的兴趣。传统的中央处理单元 (central processing unit,CPU)不是实现这些算法的最佳选择，学术界和工业界越来越致力于开发针对人工神经网络(artificial neural network, ANN)和深度学习中的应用程序量身定制的新硬件架构。如图形处理单元(graphical processing ...

博览：2020 CVPR使用定向光锥变换的非视域曲面重建技术背景：非视域(Non-line-of-sight,NLOS)成像可以对视域之外的目标进行成像，其应用遍布遥感、国防、机器人视觉和自动驾驶等领域。通常，使用一个光源(如激光)不直接照射目标场景，而是通过一个中介面将光反射到目标场景上，目标场景将光反射到中介面，再由中介面反射到传感器上。传感器捕捉到由中介面反射回的场景信息，并将它们记录为二维图像(或瞬态)的时间分辨序列，通过计算的方法重建出场景图像。除了基于瞬态的成像外，其它NLOS成像模式还包括基于散斑或非相干强度测量以及被动传感和声学成像技术的成像模式。基于瞬态的 NLOS 成像，其 ...

全息以及三维显示的未来写作背景：全息术的先驱，Gabor、Leith、Upatnieks和Denisyuk很早就预测了三维显示的终极技术是全息。这个信念的基础是：全息是可以渲染(render)所有能被人类视觉系统解释的光学线索(cue)的唯一途径。全息三维显示已经被人们追逐许多年了，其依然面临所有方面的挑战：计算、传输和渲染。用数字来描述，如6.6x10^15浮点运算计算要求，3x10^15b/s数据率，1.6x10^12phase pixels，任务相当艰巨。根据以往的经验推算，如果以以往的速度发展，需要到2100年方可实现真正的全息显示。图1、全息阶梯：各种电信设备推出年份和近似比特率幅度 ...

博览：2021 arXiv 利用并行单光子探测对浑浊介质下的动态成像技术背景：对动态的光学散射介质内部成像(如人体组织)是生物医学光学领域的核心挑战。 在过去的几十年里，研究人员已经开发了各种各样的技术手段来不同程度的应对这一挑战。其中包括共聚焦和非线性显微技术(现在可以以亚细胞分辨率对1毫米深的组织成像)、新型波前整形、飞行时间漫射光学(TOF diffuse optics)、光声技术(成像深度扩展到厘米级,分辨率较低)等。动态散射样品(由热变化和细胞运动引起的微观运动)的光学散射特征会随时间快速变化，为有效的活体深层组织成像带来了挑战。一种可行的策略是直接测量散射样品的内部动态，利用这些动 ...

抑制荧光的时域拉曼光谱技术图1显示了激发激光脉冲、发射拉曼散射信号和发射荧光的时间轮廓。荧光过程包括激发、内部转换和发射三个重要步骤，每个步骤都发生在不同的时间尺度上。首先，入射光子激发荧光团分子的时间为飞秒(10-15秒)量级。其次，振动弛豫的无辐射内转换过程也非常快，在10-14 ~ 10-11 s之间。最后，荧光发射是一个缓慢的过程，大约发生在10-9-10-7 s左右。荧光寿命是指分子在发射荧光光子前处于激发态的平均时间。图1所示的指数衰减曲线说明了荧光发射时间的统计分布。单荧光团的荧光时间轮廓符合寿命常数τ的指数函数，而拉曼发射几乎与激发激光同时发生。由于拉曼信号比荧光信号的发射速度 ...

《DMD的激光功率处理》白皮书介绍（二）《《DMD的激光功率处理》白皮书介绍（一）》中提到DMD在不断拓展应用场景时面临许多挑战。而在脉冲激光系统中应用时，激光功率和其造成的数字微镜升温问题尤为重要。我们需要知道其中制约关系，防止在实际使用中损坏DMD器件。前文介绍了单个DMD微镜在不同脉冲激光条件下升温降温过程，并建立描述这一过程的物理模型。接下来的内容是将单个微镜的升温过程置于微镜阵列和基底环境中，以求得在DMD使用场景下应当遵循的一般使用条件。前文模型仅预测单像素温度上升模式，为确定总像素温度，必须知道阵列温度。阵列温度取决于特定的封装。在确定的输入光能量时，阵列温度一般与封装背面的陶瓷 ...