上海技物所宋玉欣/陈晓双/魏璐Small：单光探测器中神经控制增益压缩的自适应红外视觉【研究背景】在漫长的生物进化过程中，人类视觉系统演化出了一套精妙的自适应机制。通过瞳孔大小的动态调节与视网膜感光细胞的反馈回路，人眼能够在从昏暗星光到刺眼阳光的巨大光强跨度中，始终保持对环境的清晰感知。然而，生物视觉存在天然的物理局限：我们无法感知红外波段，且对光的偏振状态不敏感。在自主感知、边缘智能以及复杂环境探测等前沿领域，突破这些生物视觉的生理限制已成为迫切需求。现有的红外图像传感器在应对复杂光照环境时，往往依赖于系统级的补偿手段，如机械光圈调节、模拟增益控制（AGC）以及复杂的数字后处理算法。这些传统 ...
上海技物所卢伟/李冠海/陈晓双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 ...
上海技物所陈小双/余飞龙等：基于光致发光调制的电压可寻址光学PUF新突破【研究背景】随着互联化与分布式电子系统的快速扩展，硬件级安全认证已成为保障信息安全的核心防线。然而，传统加密系统正面临量子计算（如肖尔算法）带来的严峻威胁，亟需发展新型物理层安全技术。物理不可克隆函数（PUF）利用微结构固有的随机性生成不可复制的响应，在身份认证和防伪领域展现出巨大潜力。然而，传统PUF技术在实际应用中仍面临两大瓶颈：一是静态密钥空间一旦被破解便失去安全性；二是可重构性有限，难以应对动态变化的安全需求。近期，尽管有研究尝试采用相变介质或结晶诱导等机制实现随挑战变化的读出，但这些方法往往涉及不可逆的材料变化或 ...
时间门控拉曼：破解荧光干扰，重塑生物制药表征新范式生物制药表征的 “荧光困境”：曾让精准分析望而却步在生物制药研发与质控中，拉曼光谱的优势早已深入人心 —— 极高的分子特异性无需复杂样品预处理，无损非接触的测量模式适配生物溶液与高含水量体系，灵活的采样配置更能无缝对接自动化流程。但行业内共识明确：荧光发射是拉曼光谱技术面临的主要挑战，这一痛点长期制约着技术落地。许多小分子药物、生物分子本身具有极强的荧光背景，传统连续波拉曼光谱技术下，荧光信号会完全掩盖微弱的拉曼信号，导致这类关键分子的拉曼光谱 “无法测量”；更棘手的是，细胞外囊泡（EVs）等生物标志物的来源区分，也因荧光干扰陷入 “无谱可依” ...
100,000 lux模拟阳光：Lightsource Flare Collimator车载相机强光测试方案下午五点，当你开车沿东西向回家，太阳正好落在前方视野里。你可以抬手遮一下，或者把遮阳板拉下来——而汽车的前视相机没有这个选项。阳光直接进入它的视场，在镜片之间反复反射，传感器局部饱和，车道线消失，前车的轮廓也糊在一片白光里。这就是车载相机在真实道路上遇到的常见光照场景之一，IEEE 2020-2024、IEC 62676及ISO 16505:2015等标准都关注到该问题，要求在受控的实验室条件下，以可重复的方式验证相机在强光下的表现。而这就需要一套可以模拟太阳的高亮度、准直、可调节的眩光 ...
瑞士 precision 3MH4 数字特斯拉计：0.1% 绝对精度，重新定义磁场测量“新标尺”摘要：本文以“重新定义磁场测量新标尺”为核心，针对半导体、大科学装置及精密电机领域，详细阐述了该产品如何通过纯数字架构解决传统模拟仪器的温漂与噪声痛点。内容涵盖了0.1%绝对精度、亚毫米级空间分辨率及真三维数字传输等技术优势，并通过对比传统设备突出了其在弱磁测量、环境测试及动态监测中的卓越性能，zui后介绍了SENIS的品牌背景与中国代理商星朗浩宇的服务能力。告别模拟信号衰减，这才是科研级数字特斯拉计该有的样子在追求精度的磁学测量领域，微小的误差往往意味着巨大的偏差。对于上海及长三角地区的顶尖科研机 ...
面向不同波段与高NA的紫外光学系统表征方法在半导体微纳加工与高端光刻系统中，紫外（UV）及深紫外（DUV）光学系统构成了工艺节点的物理基石。随着制程技术的演进，紫外光谱被精细地切割为多个独立的工作波段，每一个波段都对应着特定的光源形态、数值孔径（NA）极限以及成像架构。这种高度分化的技术路线，决定了光学表征方法必须具备极强的场景依赖性与针对性。一. 物理边界：瑞利判据与k₁因子的博弈光刻系统本质上是一个受衍射限制的投影成像系统。其分辨能力由瑞利判据（Rayleigh criterion）严格定义：CD = k1 · λ / NA其中λ代表波长，NA 代表数值孔径，这里的NA指晶圆侧在浸没介质中 ...
Calmar推出新品Carmel X-780飞秒光纤激光器，1.5W高功率赋能双光子聚合3D打印超快激光器制造商Calmar Laser近日宣布推出其Carmel X系列的新成员——Carmel X-780高功率飞秒光纤激光器。这款突破性产品将780nm波段的输出功率提升至行业的1.5W，为双光子聚合3D打印、生物成像和多光子显微镜等前沿应用带来革命性变革。突破性性能，重新定义行业标准Carmel X-780系列提供三种功率配置，其中旗舰型号CFL-15RFF实现了1.5W的平均输出功率，配合小于90飞秒的超短脉冲宽度和卓越的光束质量（M² < 1.2），为双光子聚合3D打印提供了前所未 ...
突破光学不变量的桎梏：ULTRA 显微镜系统与 ALCOR 飞秒激光器在跨尺度神经成像中的协同创新摘要在系统神经科学领域，实现活体状态下对大脑皮层进行超宽视场（Ultra-wide Field of View, FOV）与高分辨率并存的双光子成像，一直是光学工程与生物学交叉领域的重大挑战。传统的双光子显微镜受限于 Smith-Helmholtz 不变量，难以在保持高数值孔径（NA）的同时实现大视场成像，且深层组织成像常面临严重的像差与信号衰减问题。本文基于中国科学院苏州医工所、 Imperial College London 等团队近期发表于 Light: Science & Appl ...
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