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 ...
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 ...
不用Abel反演，如何直接获得电子三维动量？TPX3CAM给出了新的解决方案！如果想知道电子究竟向哪个方向飞、飞得有多快，Velocity Map Imaging（VMI）几乎是所有强场物理和超快光谱实验都会用到的重要技术。然而，传统VMI一直存在一个技术难题：探测器能够记录电子落点的位置，却无法直接获得电子沿飞行方向的速度信息。因此，大多数实验只能获得二维动量投影，而完整的三维速度分布，往往需要借助Abel反演或切片成像等复杂方法才能恢复。那么，是否能够像记录一张普通图像一样，同时获得电子的空间位置和飞行时间，从而直接重建三维动量？近期发表于 Review of Scientific Ins ...
突破2GHz：新一代Moku:Delta 超高频锁相放大器一、引言在量子计算、精密光谱学、纳米显微成像等前沿科研领域，锁相放大器(Lock-in Amplifier)是从强噪声背景中提取微弱周期性信号的重要工具。传统的锁相放大器往往面临着带宽受限、通道数不足、与其他仪器协同困难等问题。传统锁相放大器的解调带宽通常仅局限于几MHz甚至几百kHz——即便是市场上主流的高端型号，如 Zurich Instruments UHFLI（600 MHz）和 SRS SR844（200 MHz），距离微波频段的直接解调仍有明显差距。然而Liquid Instruments推出的第四代智能测控平台Moku:D ...
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 ...
一张照片，全幅清晰！看AI超景深显微镜如何征服“凹凸不平”的考古文物三维微观结构近年来，超景深显微镜在科技考古与文物保护领域的应用越来越广泛，下文给出几个使用案例。一、为什么观察文物需要超景深显微镜？普通光学显微镜景深小，适合观察“薄而平”的样本，而文物往往“厚、大、凹凸不平、脆弱”，需要景深大的超景深3D数码显微镜才能在同一时间看清不同高度的表面。超景深显微镜的原理是：通过成像系统在z轴扫描、CCD成像，捕捉样品上每个进入焦点的不同区域的图像，再利用3D合成重建算法，获得高分辨率，大景深的全幅对焦的三维图像。对于面积大的样品，可进行图像2D拼接和3D拼接，这样就能在显示器上清晰观察到放大的样 ...
提高生物成像分辨率技术：暗场米勒矩阵显微镜摘要：在本文中，我们介绍了如何提高生物成像分辨率技术，，并重点介绍了一种暗场米勒矩阵显微镜装置设置的实验搭建和测试方法。光学荧光显微镜有助于观察在常规光线下通常看不见的生物细胞，提供高分辨率和精确的靶向。相比之下，无标签显微镜不依赖于染料或标记物，它利用自然光学特性，如光偏振来研究样品。像超表面和无透镜全息术这样的新技术正在扩展MM显微镜的功能。有些系统使用光弹性调制器或塞曼激光器来快速控制光偏振，而不需要移动部件。所使用的光学设置如图1所示。它利用FYLA的超连续激光作为光源，通过声光可调滤波器选择所需的波长。格兰-汤普森棱镜用于分离垂直偏振光。对于 ...
P1800对标Keithley 2450？0.1fA极限精度+国产服务，上海顶尖实验室为何集体“换芯”？在张江科学城的纳米器件实验室里，我们曾长期依赖Keithley 2450进行基础测量。但在进行石墨烯量子点的输运特性测试时，Keithley 2450的本底噪声大到让曲线布满‘毛刺’，微弱的库仑 blockade 信号几乎无法辨识。直到引入概伦电子的P1800，单电子隧穿的微弱阶跃信号竟清晰呈现——那一刻我们意识到，这不仅是信噪比的胜利，更是国产高端测试仪器打破国际垄断的历史性时刻。” ——来自上海某顶尖半导体研究所技术总监的深度访谈2026年，随着第三代半导体、量子计算和二维材料研究进入深 ...
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