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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 ...
拉曼光谱专题3|揭秘拉曼光谱仪光栅选择密码，解锁微观shi界的神奇利器在微观shi界的探索之旅中，拉曼光谱仪无疑是科研人员和工程师们的得力助手。而在拉曼光谱仪中，衍射光栅扮演着至关重要的角色，它能将多色光分离成其组成的波长，助力我们看清物质的特性。今天，昊量讲堂就来带大家深入了解，如何为拉曼光谱仪挑选合适的衍射光栅！衍射光栅在拉曼光谱仪中的工作原理堪称精妙。它能把收集到的拉曼散射的组成波长，巧妙地分离到 CCD 相机的不同像素上进行检测。毫不夸张地说，每一台拉曼光谱仪都至少需要一个衍射光栅，而很多时候，为了让仪器能更好地适配不同样品和激发波长，还会配置多个光栅。那么，在为拉曼光谱仪选择衍射光栅 ...
拉曼在改善二维材料WSe2器件光电性能中的应用引言：自打使用透明胶带机械剥离出（2D）单层石墨烯，各种二维材料材料陆续进入研究人员的视野，其表现出层间激子凝聚，超导，量子干涉，和量子相变等独特性能，显示二维材料在高性能光电和量子计算中应用的重要可行性。这独特性能主要归因于它们的厚度相关的可调谐带隙、超高载流子迁移率和强烈的光物质相互作用。此外，二维vdW异质结构为研究拓扑结构、超晶格、和层间库仑相互作用的影响提供了新的途径。然而，与简单的单层相比，二维vdW多层在相邻层之间具有vdW间隙，扰乱了层间电荷效率，从而导致这些多层在平面内和平面外载流子输运的各向异性。在存在静电偏置相关的层间电阻的情 ...
电动汽车焊接应用中的光束整形随着电动汽车市场的迅猛发展，对高效、精密焊接技术的需求日益增长。激光焊接因速度快、精度高、热影响区小等优势，逐渐成为电动汽车电池制造的shou选方法。然而，激光焊接面临诸多挑战，如气孔、飞溅、热裂纹、不同材料属性差异等。光束整形技术通过调整激光光束的强度分布和几何形状，优化焊接过程，提高焊接质量。PowerPhotonic公司提供的光束整形解决方案，包括核心-环形光束和尾部光束整形器，可显著改善焊接接头的机械性能，减少缺陷。核心-环形光束由高强度中心点和同心强度环组成，调整两者功率比可控制热梯度，形成精细晶粒结构，提高焊接强度。尾部光束整形器则在聚焦光斑前后添加强度 ...
亚纳秒激光器在 LCD 及 OLED 激光修复中的应用摘要亚纳秒激光器广泛的应用于 LCD 及 OLED 激光修复应用中。 LCD 和 OLED 在生产过程中经常产生各种缺陷，亚纳秒激光器可以针对不同缺陷的进行修复。亚纳秒激光器在激光修复方面具有独特的优势，凭借高精度、高效率等特性，有助于提高显示屏的良品率和性能，降低生产成本，在显示面板行业具有重要的应用价值与广阔的发展前景。正文一、LCD 和 OLED常见缺陷及修复介绍1.1 LCD 激光修复介绍在 LCD 制造过程中，经常会出现短路和开路等缺陷。对于短路缺陷，亚纳秒激光器通过发射高能量密度的激光脉冲，精准聚焦于短路部位。瞬间的高能量使短路 ...
超分辨光学微球显微镜——分辨率可达50纳米！光学显微镜是一种常用的科学仪器，用于观察微观shi界中的细胞、组织和微生物等。它具有许多优点，其能达到较高的分辨率，能够提供清晰的图像，使科学家能够观察到微小结构和细胞器的细节，有助于生物学和医学研究。此外，光学显微镜可以实时观察样本，捕捉生物过程中的动态变化，如细胞分裂或运动过程，这对研究有重要意义。光学显微镜操作相对简单，不需要复杂的样本处理或特殊的环境条件，因此适用于许多实验室和教学环境。然而，光学显微镜也有其局限性。光学显微镜受到光波长的限制，其分辨率有一定的局限性，无法观察比光波长更小的结构。根据瑞利判据：其中，θ 是两个点光源zui小可分 ...
光学频率梳：光学测量与通信的革命性工具光学频率梳（Optical Frequency Comb,OFC）是一种能够产生一系列等间隔光频的激光光源，类似于梳子的齿状结构，因此得名。图1 光学频率梳在时域与频域的示意图2005年，约翰·霍尔（John L. Hall）和西奥多·亨施（Theodor W. Hänsch）因在光学频率梳技术方面的突破性贡献而获得诺贝尔物理学奖。霍尔和亨施的工作主要集中在精确测量和控制光频率方面。他们通过开发稳定的飞秒激光技术和精密频率控制方法，使得光学频率梳成为可能，从而大幅度提高了频率测量的精度。这项技术极大地推动了精密光谱学、时间和频率标准、光通信等领域的发展。本 ...
使用Moku Boxcar平均器改善SNR测量Boxcar平均器的工作原理Boxcar平均器和锁相放大器在检测重复信号时有助于提高SNR性能。Boxcar平均器对输入信号应用时域Boxcar门控窗口，有效减小Boxcar窗口之外的时间噪声分量；而锁相放大器部署窄带滤波器以提取中心频率周围小范围内的信号，并抑制通带之外的噪声。因此，Boxcar平均器特别适合处理低占空比信号，因为这种情况下的大部分时域信号通常都是噪声。图1展示了Boxcar平均器的工作原理。用户定义的触发信号在触发后经过一定延迟后激活Boxcar门控窗口。门控窗口允许数个输入信号在窗口宽度上相加。然后，该仪器对从Boxcar积分 ...
用SPECIM高光谱成像检测咖啡豆中的污染物食品质量检测中的高光谱成像技术在这项研究中，使用 Specim 的 FX10、FX17 和 SWIR 高光谱相机测量了2种咖啡豆和几种污染物，每种相机都具有不同的光谱范围和分辨率：数据使用 SpecimONE 处理平台的 SpecimINSIGHT 进行处理。测试的污染物包括木棍、贝壳和石头。每台相机都记录了光谱响应，以评估它们在区分这些污染物和咖啡豆方面的有效性。图1.样品和污染物照片与传统的视觉系统相比，高光谱成像技术的优势显而易见：咖啡豆和污染物都经过烘焙，颜色非常相似。因此，仅靠 RGB 相机无法区分它们。咖啡豆和杂质的密度也很相似，因此 X ...
拉曼光谱专题1|拉曼光谱揭秘：新手也能轻松迈入光谱学之门你是否想过，一束光照射物质后，能揭开其分子层面的秘密？今天，就让我们走进神奇的拉曼光谱shi界，哪怕是光谱学小白，也能轻松入门！光照射物质时，大部分光子如同调皮的孩子，以瑞利散射的形式 “原路返回”，波长不变；但有少数 “不安分” 的光子，会经历一场奇妙冒险 —— 非弹性散射，也就是拉曼散射，在这场冒险中，它们的波长因分子振动而改变。这一伟大发现由 C.V. Raman 在 1930 年完成，从此为化学分析打开了全新的大门。拉曼效应就像光与物质的一场 “暗号交流”，光子与物质相互作用后，部分光子改变波长，而这背后与分子振动紧密相连。科学家 ...
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