解锁微观领域的“荧光指纹”:三维荧光光谱技术的可调谐单色光源系统在生命科学、药物研发、环境监测乃至临床诊断的前沿阵地,科学家们始终在追寻一种能力:看清分子间相互作用的每一个细节,捕捉蛋白质构象变化的每一次微小“呼吸”。传统的分析手段,如稳态荧光光谱,虽然经典,但如同用二维的黑白照片去记录一个五彩斑斓的动态领域,信息维度单一,难以揭示复杂的全貌。而三维荧光光谱技术(Three-Dimensional Excitation-Emission Matrix Fluorescence Spectroscopy, 3D-EEM),正以其有特点的“荧光指纹”识别能力,成为破解这一难题的工具。它通过构建激发 ...
SmartPrint UV无掩模光刻机-科研半导体光刻应用中的研发“加速器”和工艺“探索器”!一.当光刻不再需要掩模版科研及半导体实验室里有一个常见说法:成本压力不仅来自光刻胶和硬盘,也来自每改一次设计就得重新制作的掩模版。一张标准掩模版动辄千元,周期两三周,当研发节奏越来越快,这种“每改一笔就得等半个月”的模式已经成为创新的主要限制因素。Smart Print UV 是昊量光电推出的一款基于 DMD(Digital Micro-mirror Device,数字微镜器件)投影技术的无掩模光刻系统。它用一块 DMD 芯片替代传统硬掩模,直接把 CAD 设计投影到光刻胶上——想写什么就写什么,从设 ...
石墨烯SERS检测的精度之战:你的光谱仪,真的“看”得够清吗?拉曼光谱是材料科学家的“眼睛”,通过光子与分子振动的非弹性散射,它能告诉我们碳原子的排列是否整齐、缺陷有多少、掺杂水平如何。但对于石墨烯这类二维材料,这双“眼睛”面临着严峻考验:石墨烯的本征拉曼散射截面较小,微弱的信号如同暗夜中的萤火虫,稍有不慎就会淹没在噪声里。当研究者试图在石墨烯上构建高灵敏度的表面增强拉曼光谱(Surface-enhanced Raman spectroscopy,SERS)检测基底时,这种考验对检测系统提出了更高要求——他们需要分辨I2D/IG比值从1.8骤降至0.3的细微变化,需要在强G峰旁边捕捉到几乎不可 ...
偏振测量技术全解析,两大主流调制方案精准适配科研与工业全场景!偏振,藏在光束里的 “隐形信息密码”肉眼只能看见光的明暗与色彩,却看不见光波电场的振动方向 —— 偏振。从半导体薄膜应力、保偏光纤损耗、AR 光学镜片质检,到量子光学、天文观测、生物显微成像,偏振态是衡量光学元件、材料、光路系统性能的核心隐形指标。想要量化相位延迟、穆勒矩阵、偏振度、双折射等关键参数,偏振测量仪是必不可少的核心检测设备。一套合格的偏振测量系统,可完整解算斯托克斯四参数、穆勒矩阵、偏振度 DOP、相位延迟、消光比、方位角等核心指标,通过邦加球、偏振椭圆可视化呈现光束全部偏振特征,把肉眼不可见的光学差异转化为可量化、可追 ...
前沿成果 | 基于AUT-XperRam,实现电压可寻址光学PUF新突破近日,中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在光学物理不可克隆函数(PUF)领域取得了重要进展。该团队提出了一种无需光刻工艺、可电压寻址的光学PUF平台,相关成果以“Voltage-Addressable Optical PUFs Based on MoS2 Photoluminescence Modulation”为题发表。该研究巧妙地利用了多层堆叠的二硫化钼(MoS2)微结构的空间无序性,并结合静电门控技术,成功构建了一种“一静态-两动态”的多维认证架构。这一创新方案不仅实现了静态的明场灰度读出,更通过电压调控,获得了 ...
上海技物所卢伟/李冠海/陈小双Nat Commun:基于光谱极性反转的室温高灵敏度红外光电探测新策略【研究背景】红外光电探测技术在夜视侦察、空间遥感、环境监测以及生物医疗等诸多领域发挥着重要作用。然而,在室温条件下实现高灵敏度的红外探测,长期以来一直面临着宽带热辐射(即黑体辐射)带来的严峻挑战。在典型的环境温度下,环境中的物体无时无刻不在向外发射红外光子,这些背景光子不仅会引入随机的光子涨落(即光子散粒噪声),此外,它们会在探测器中产生确定性的平均光电流偏移。传统的红外探测器在设计时遵循一个核心假设:所有能量高于材料带隙的光子,均以相同的极性参与电信号的读取。这种单极性、宽带光谱积分的特性,导 ...
科研前沿 | 突破背景噪声限制!共聚焦拉曼光谱系统助力实现室温高灵敏红外探测近日,中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在红外光电探测领域取得重要突破。该团队提出了一种创新的“传感器内背景偏移抵消”机制,为抑制室温红外探测中的宽带热辐射背景诱导电流提供了新方法。相关成果以“Sensitive infrared photodetection via intrasensor background-offset cancellation in mixed-dimensional van der Waals heterostructures”为题,发表于国际学术期刊《Nature Communicat ...
科研前沿 | 单探测器实现多峰光谱重建!共聚焦拉曼光谱仪助力二维材料表征新突破近日,中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在计算光谱学领域取得重要进展。该团队提出了一种基于面内双底栅黑磷(BP)光电探测器的可门控能带轮廓光谱仪,成功在单个探测器上实现了高精度、多峰光谱的重建。相关成果以“Local Band‐Profile Control Unlocks Multipeak Spectral Reconstruction in a Single Photodetector”为题发表于国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该研究通过引入可调门控带形调制技术, ...
超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频器:50 ps响应测量方案超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频的核心价值,可以概括为“宽频率覆盖 + 高灵敏度 + 超快响应 + 低温系统化配置”。对于需要从极弱THz信号中提取有效信息,或需要捕获纳秒、皮秒级瞬态THz信号的科研实验,HEB是一类值得重点考虑的探测方案。一、为什么实验需要THz高性能超导探测器?在光学测量中,可见光和近红外探测技术已经非常成熟。以硅、InGaAs 等材料为代表的光电探测器,可以实现高速、高灵敏度的光信号探测,广泛应用于光通信、成像、光谱分析等领域。既然普通光电探测器已经能够实现高速、高灵敏度的光探测,为什 ...
Swabian Time Tagger X:皮秒级时间标记实现PNR光子数分辨Swabian Time Tagger X 单光子计数器/符合计数器:如何用皮秒级时间标记实现 PNR 光子数分辨在量子光学实验里,“单光子计数”常被理解为记录每一次探测器 click;但在更高阶的量子态表征、线性光学量子计算和量子增强测量中,仅知道“有没有光子”往往不够,还需要进一步知道“一次事件里有几个光子”。这就是光子数分辨(Photon-Number Resolution, PNR)的核心任务。需要先明确:Swabian Time Tagger X 本身不是把光子转换为电脉冲的 PNR 探测器。SNSPD、S ...
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