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 ...
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 ...
从“光放大”到“单光子记录”：SPAD如何改变弱光探测在激光雷达、远距离目标探测、三维成像、荧光寿命测量以及微弱光信号检测等领域，探测器往往需要面对一个共同挑战：如何在光子数量极少、信号持续时间极短的情况下，准确识别目标信息。长期以来，像增强型电荷耦合器件（ICCD）凭借较高的增益、纳秒级门控能力和成熟的成像方案，一直是弱光探测领域的重要技术路线。但随着CMOS工艺、单光子探测技术和高速时间数字转换技术的发展，单光子雪崩二极管（Single-Photon Avalanche Diode，SPAD）正在逐渐成为新的选择。对于超大面阵、特殊光谱范围以及部分成熟工业系统，ICCD仍然具有明显价值。但 ...
钛宝石飞秒激光器波长不够用？ORIA扩展器一键覆盖340-4090nm，可按需灵活组合！一、钛宝石飞秒激光器：超快光学研究的基石钛宝石（Ti:Sapphire）飞秒激光器自上世纪80年代末问世以来，一直是超快光学领域核心的光源之一。其核心增益介质为掺钛的蓝宝石晶体（Ti³⁺:Al2O3），凭借近红外波段极宽的发射谱带（约650 nm至1100 nm），钛宝石激光器能够支持极窄的飞秒级脉冲输出，同时保持优异的光束质量。例如， Spectra-Physics公司的MAI TAI系列钛宝石飞秒激光器，可在680 nm至1080 nm的波长范围内实现调谐，输出脉冲宽度可压缩至100fs以内，重复频率通 ...
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 ...
ppt级快速便携式质谱仪的应用BaySpec便携式质谱仪，包括Agility™,Portability™和Continuity™三个系列，采用线性离子阱技术，实现ppt或ppb级检测限。无需复杂样品前处理，数秒内即可完成分析。兼容原位和实时电离方法，离子源可选ESI（电喷雾电离）、APCI（大气压化学电离）、DBDI（介质阻挡放电）、Muiltimodal Ionization（多模式电离）、PI（光致电离）、MALDI-2（基质辅助激光解吸电离-2）等。所有仪器均支持正负离子模式、MS/MS数据采集、谱库匹配功能，并可远程操控。各型号提供丰富的定制选项，例如可选配GPS模块对质谱数据进行地理 ...
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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