可见光到近红外光谱区SiN集成光子元件摘要：在本文中，我们介绍表征SiN集成组件的实验设置的结构和设计，简述了可见光到近红外光谱区的SiN集成光子元件中的应用。本研究强调氮化硅（SiN）是开发可见光至近红外范围内量子光子集成电路（QPICs）的理想材料。已经设计、制造和测试了各种集成的基于sinc的构建模块，展示了低插入损耗和高效率的先 进性能。采用精确的工艺，包括LPCVD沉积和定制蚀刻技术，制备了氮化硅（SiN） PICs，以实现750 nm的单模波导。光学表征在很大程度上依赖于FYLA SCT500超连续激光作为光源。这使得测量宽光谱响应（650-850 nm）具有高精度[图1]。输入偏 ...
拉曼在羟基磷灰石/碳纳米管纳米复合材料稳定化方案中的应用在电磁学的shi界里，磁场测量是连接理论与应用的桥梁。无论是电机能效的优化，还是新型磁性材料的研发，其核心都建立在一个看似简单却极难实现的目标之上：获取真实、可靠、可重复的磁场数据。然而，长久以来，这个领域都笼罩在“10%误差”的阴影之下。传统的手工绕线测量方法，因其固有的不稳定性，成为了制约科研与工业进步的瓶颈。2024年12月，国际磁学领域期刊 IEEE Transactions on Magnetics 发表了一项突破性研究，提出了一种基于印刷电路板（PCB）的新型传感器，成功将测量误差压缩至1%。当我们深入剖析这篇论文的每一个细节 ...
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 ...
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 ...
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 ...
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 ...
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 ...
上海技物所宋玉欣/陈小双/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 ...
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 ...
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