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从“弯曲的桌面”到“亚厘米精度”：一篇带你读懂SPAD阵列激光雷达的误差与补偿2025年4月，中国计量大学的研究团队系统地分析时间门控SPAD阵列激光雷达的两大核心误差源，并提出了可量化的补偿方法。实验结果令人印象深刻：补偿后误差降低超过60%，深度分辨率优于1厘米。下面，我们就来拆解其中的技术细节。一、时间门控SPAD激光雷达的工作原理在深入误差分析之前，先快速理解这个系统是怎么工作的。与传统TCSPC（时间相关单光子计数）技术不同，时间门控SPAD阵列不逐点累积光子直方图，而是通过时间门来“切片”。每个时间门是一个固定宽度的时间窗口，比如5纳秒。相机在连续的门控周期中依次打开这些窗口，每个 ...
德国马普高分子研究所使用Moku:Pro实现基于NV色心的磁场测量量子信息科学研究面临的zui大困难之一是量子比特系统固有的不稳定性。量子叠加态本质上是脆弱的，因为来自局部环境的任何干扰，包括热激发、机械振动或杂散电磁场，都可能对量子态的相干性产生有害影响。这些噪声环境下的量子比特往往会产生更高的错误率，而主动纠错对于任何可能实现的大规模量子计算机来说都是一个严格的要求。相比之下，量子信息科学的另一个分支领域，量子传感，旨在将这一障碍转化为优势。由于量子比特对环境参数极为敏感，这也使其具备实现高灵敏度传感器的潜力。尽管像离子阱和中性原子这样的原子系统在电磁场测量、重力测量和加速度传感等领域展现 ...
用角分辨光谱法表征极化子摘要：在本文中，我们描述Iceblink超连续光源在用角分辨光谱法表征极化子技术中的应用。在这种技术中，样品被光击中并射出一个电子。通过测量该电子的发射角度和动能，研究人员可以看到由于能量状态不同而导致的上下极化子数量的差异。用于该技术的装置由光源（根据需要的测量变化的激光器），将光聚焦到样品中的物镜，二向镜（因为样品的发射来自同一物镜）和用于测量电子特性的光谱仪组成[图1]。图1：角度分辨光谱的设置在这种类型的技术中很常见，根据所使用的光源，您可以看到样品的不同方面。在这个特殊的实验中，在不同的样品中使用了许多光源，以确保完全理解改变腔的Q系数的影响；但其中用途zui ...
案例分享|PPLN在频率片编码的纠缠量子密钥分发中的应用简介：我们以前分享过《基于time-bin量子比特的高速率多路纠缠源——PPLN晶体应用》，探讨了PPLN在时间片QKD中的应用。时间-能量纠缠虽是PPLN基础的产生形式，但也可以通过“加工”获得各种纠缠自由度。近期德国汉诺威莱布尼茨大学的Michael Kues及其研究团队在国际权威期刊《Light: Science & Applications》发表了一项突破性研究，题为“Frequency-bin-encoded entanglement-based quantum key distribution in a reconfi ...
时域近红外光谱仪在固体模型与临床的应用固体模型（solid phantoms）是一种用于模拟生物组织光学特性的人造材料，广泛应用于扩散光子学实验领域。它们通过精确控制吸收和散射系数，能够模拟真实组织的光学行为，为仪器校准、实验室间比较研究、工业标准制定以及多中心临床试验提供重要支持。通过分析组织样固体模型的吸收系数和约化散射系数来衡量固体模型的光学特性，进而研究不同固体模型的复现性，是一种可行的技术手段。在人脑临床实验中，血氧相关的脑功能检测非常重要。通过实验的方法对大脑在传输特定波长光时的吸收系数和约化散射系数进行获取后，可以通过数据处理算法来获得HHb和O2Hb的含量进而算出大脑的血氧含量 ...
拉曼在固体氧化物燃料电池性能提升中的应用引言：固体氧化物燃料电池（SOFCs）作为一种友好的发电系统，可以直接将化学能转化为电能，具有高效且低排放的优点。传统的SOFCs在600-1000℃之间运行，总是遇到很多问题，比如成本高、电池组分之间的化学反应严重、低温下界面电阻大等。 因此，目前的研究重点是将工作温度降低到600℃。然而，经过调查表明，运行温度较低(特别是在600℃)可以延缓阴极氧还原反应（ORR）动力学，降低SOFCs 的整体效率。此外，在正常情况下，含氢碳燃料的SOFCs 不可避免地会产生大量的二氧化碳，并被释放到周围的大气中。很可能是二氧化碳扩散到阴极，与呈强碱性碱土金属阳离子 ...
拉曼过渡金属-氧化物-半导体（CMOS）工艺改进中的应用引言：二维过渡金属化合物（TMDs）由于其未优异的物理性能和特殊原子层厚度引起的广大研究者的兴趣。与只可以有限尺寸样品的机械剥离法相比，化学气相沉积（CVD）使大面积研究TMDs材料成为可能，并对晶圆级器件应用成为可能。CVD生长的TMDs必须具有高结晶度、均匀性、低缺陷和残留物的特性，以便实际应用。为了通过CVD实现大面积、高度均匀的TMD单层，通常使用含有碱元素如氯化钠、氢氧化钠和氢氧化钾作为促进剂。这些促进剂有效地降低了金属前驱体的熔点，促进了单层薄片的成核和生长。然而，碱元素如Na和K作为离子污染物，在二氧化硅等绝缘层中，会作为移 ...
拉曼在利用等离子体修饰改性二维材料中的应用引言：随着三维（3D）硅基互补金属氧化物半导体（CMOS）技术接近通道长度的小型化限制，二维半导体如过渡金属二卤化合物（TMDs，如二硫化钼和WSe2）、金属单硫化合物（MMC，如 InSe和GeSe）、元素半导体（如硅、锗和磷）和金属氧化物（MO，如氧化铜和氧化亚锡）被认为是下一代节能纳米电子的前途性通道材料。与此同时，随着越来越多的二维材料被发现，这些丰富多样的层状材料家族具有与硅相当或优越的电子特性，如晶格常数、带隙、有效质量、载流子迁移率、饱和速度和临界电场。由于这些优点，基于二维半导体的新型场效应晶体管（FETs）概念已经被提出和证明。以zu ...
Cinogy光束分析仪-为激光束做一次全面的“体检”1、什么是光束分析仪？光束分析仪（光斑分析仪、光束轮廓仪）可以用于对激光束的特性进行诊断分析，其不仅可以测量光斑的能量分布，也可以测量激光束的具体形状。在实际的激光应用中，设计再好的谐振腔也无法准确预测周围环境（比如温度、振动等）对光束特性的影响，因此在使用过程中，使用光束分析仪对光斑进行检测显得尤为必要。常见的测量方式有两种，即相机式的光束分析仪和扫描式的光束分析仪。相机式光束分析仪通过二维光学传感器一次性测量整个光束，可以高效地测量光斑，同时也可以测量连续光和脉冲光。而扫描式光束分析仪则是通过单个光电探测器一次测量激光的强度，再通过拟合计 ...
案例分享| PPLN驱动的宽带量子合成器：实现超快压缩光脉冲源的关键突破量子技术是英国和加拿大工业战略的重要组成部分，有望彻底改变数字shi界，扩展当前成像设备的能力，并利用量子计算解决复杂计算难题以促进新药研发。宽带量子合成器(Broadband Quantum Synthesizer, BQS) 便是其中之一，旨在推进超快量子光学的前沿，其目的是开发第1个超宽带压缩光脉冲封装源，这是对下一代传感、通信和成像量子技术至关重要的工具。核心目标BQS 计划的核心是开发持续时间低于100fs的压缩光脉冲，理想情况下低于40fs，实现 >3dB 的量子噪声降低。这些“压缩”光态是纠缠的光场，其 ...
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