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转盘共聚焦的能力边界：深层成像、弱信号和高分辨率怎么解决？摘要本文围绕转盘共聚焦在高分辨率、深层成像和弱信号处理中的应用需求，介绍单分子定位显微术、ISM、双光子、深度学习和组合成像等补充方案及其适用场景，帮助读者理解转盘共聚焦如何在不同技术路线的支持下拓展能力边界。关键词：转盘共聚焦；单分子定位显微术；ISM；双光子；深度学习；多波长合束激光器一.引言本文将围绕这些问题展开：当目标是更高分辨率时，可以借助单分子定位显微术和 ISM 重建；当样品更厚时，可以引入双光子激发；当信号更弱或采集受限时，可以借助深度学习改善图像质量；而在复杂活细胞体系中，这些技术又会进一步组合，推动转盘共聚焦从高速成 ...

使用20GHzVCSEL在1525nm波长上实现84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-MLSE已知MLSE是线性带宽受限信道非常佳的接收器。由于这种均衡器的复杂性随着内存呈指数增长，在MLSE前面使用FFE是缩短系统脉冲响应和减少MLSE所需内存的有效解决方案。基本上，MLSE取代了FFE之后的硬决策阈值，如图3所示。因此，选择21个系数的分数间隔FFE与不同内存大小的MLSE相结合。MLSE以每个符号1个样本运行，并静态运行；也就是说，它是在开始时训练的，之后就不再改变了。沿着的路线，我们使用215个接收样本和发送序列第1周期的相应数字数据估计信道矩阵的概率密度函数（PDFs）的平均值 ...

SSMF和64Gb/s背靠背与1.3umVCSEL无DSP和实时NRZ传输50Gb/s超过15km-实验结果与讨论不同SSMF长度下的光电链路（不含FFE和RF放大器）的小信号频率响应如图2所示。在背靠背（B2B）情况下，由于1326nm的SSMF色散和VCSEL啁啾的结合，在15kmSSMF处观察到15.5GHz的3db带宽下降到12GHz。这表明，短距离的主要带宽限制是由于VCSEL调制带宽，而较长距离的主要带宽限制是由于色散和VCSEL啁啾的结合。图2VCSEL偏置为12mA时，SSMF上不同传输距离下光电链路s参数归一化为了评估链路性能，使用图1所示的系统进行实时误码率测量。首先，以不 ...

SSMF和64Gb/s背靠背与1.3umVCSEL无DSP和实时NRZ传输50Gb/s超过15km-实验装置作为云计算、搜索引擎和社交媒体等日益流行的互联网应用的基础，数据中心需要处理快速增长的信息量。这给数据中心内部和数据中心之间的链路带来了巨大的压力，促使业界和学术界开发400G及以上光链路的解决方案，以及当今经济高效的多模VCSELs的后续技术。这些应用的光纤长度范围从100米到2公里（数据中心内链路），至少10公里（数据中心间链路）。虽然许多提出的解决方案依赖于III-V或硅光子学材料系统中实现的外部调制，但基于直接调制VCSELs的链路具有提供低功耗、低成本和低复杂性解决方案的潜力。 ...

低功耗SiGe VCSEL驱动和TIA工作在2.5 V的40Gb /s 1.5µm VCSEL链路直接调制激光电流的高速垂直腔面发射激光器（VCSEL）驱动器有两种配置：阳极驱动和阴极驱动。阳极驱动有可能降低VCSEL驱动器的供电电压，而阴极驱动避免在高速路径中使用较慢的p型晶体管。但两者仍有一个共同点，即VCSEL驱动器在多个电源电压下工作以降低功耗，激光电源电压范围为3.3V至5.8V。在本文中，我们将进一步关注阴极驱动，并提出一种解决方案，以摆脱多个电源电压。阴极驱动VCSEL变送器可以在输出端使用反向端接电阻来实现，以改善转换时间。不幸的是，这在驱动器的供电电压和共阳极激光的供电电压之 ...

细胞跑太快，显微镜怎么追上它？转盘共聚焦的前世今生摘要别被显微镜下那张安静的细胞照片骗了。真实的细胞内部，其实热闹得像一场高速运转的微观电影：线粒体在分裂、融合，囊泡在细胞里来回穿梭，钙信号可能几秒内就完成一次爆发。问题是，细胞跑得这么快，显微镜真的追得上吗？传统宽场显微镜拍得快，但画面容易被焦外背景“糊”住；激光扫描共聚焦看得清，却要一个点一个点慢慢扫，遇到活细胞成像中快速的细胞动态过程就可能慢半拍。于是，转盘共聚焦显微镜登场了。它的思路很巧妙：既然一个光点扫描太慢，那就让很多光点一起扫描。这样，显微镜不仅能保留共聚焦的清晰度，还能用更快的时间分辨率和更温和的方式（低光毒性）捕捉活细胞中的瞬 ...

使用20GHzVCSEL在1525nm波长上实现84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-简介云应用、服务和基础设施的大规模增长使数据中心IP流量的年增长率达到了25%。这种巨大的增长广泛地推动了对更高数据速率的需求，以及新一代50Gb/s及以上的高速收发器的需求。然而，数据中心的环境，特别是短距离应用，对成本、功耗和占用空间非常敏感，需要高容量、低成本和小尺寸的解决方案。基于强度调制和直接检测（IM/DD）的调制格式与数字信号处理和编码相结合，将在未来的数据中心网络中发挥重要作用，因为它们能够提高频谱效率，减少信道数，从而降低成本和功耗。IEEEP802.3bs任务组标准化了四电平脉冲幅度 ...

使用20GHzVCSEL在1525nm波长上实现84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-实验结果在文中，展示并讨论了使用不同均衡器结构获得的结果。基于LMS准则的整个均衡器结构如图3所示为通用框图。图3自适应均衡结构框图。W为下采样因子，µ为步长，x(k)为接收信号，y(k)为训练符号，d(k)为解码符号。A.线性FFE首先，对一个简单的FFE的性能进行了研究和评估。在图4中，描述了不同传输距离下进入PIN/TIA的BER与接收光输入功率（ROP）的关系。将均衡化后得到的几个眼图作为插图添加，以显示FFE后的信号质量。采用分数间隔的FFE，抽头系数计数为21，如图7(A)所示，超过该系数就 ...

使用20GHzVCSEL在1525nm波长上实现84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-实验设置VCSEL的结构部署的单模短腔VCSEL基于Vertilas独特的InP埋地隧道结（BTJ）设计，具有非常短的光学腔。短腔的概念是通过在VCSEL的上镜和下镜上部署介电材料来实现的。介质材料的高折射率使得仅使用3.5对反射镜即可实现非常高反射率的分布式布拉格反射器（DBR），与需要30-40对反射镜的半导体DBR相比，DBR要薄得多。这使有效腔长度减少了50%以上，并大大降低了光子寿命，这一效应直接增加了器件的带宽InPBTJVCSEL概念包括一个特定的处理步骤，其中大部分半导体材料被蚀刻掉，为 ...

固态光引擎的空间光输出特性1.固态光源：激光器和LED光引擎是一个紧凑的固态光源阵列，在统一的控制基础设施下运行，并馈入统一的光输出路径（图1）。阵列的元件可以是LED或激光器或两者的混合，具体取决于预期应用的要求。在本文中，我们将把激光器的考虑限制在半导体激光器上，半导体激光器的总体尺寸与LED相似，允许它们被纳入阵列中，而无需从根本上重新设计支持基础结构。实际上，LED和激光器在三个重要方面有所不同：（1）光谱分布（图1）（2）光输出生成效率（图2）（3）输出空间分布（图3）。激光的光谱带宽较窄（图1），这在荧光显微镜中并不特别重要，因为荧光染料和荧光蛋白的光谱带宽通常大于LED或激光。相 ...