偏振测量技术全解析，两大主流调制方案精准适配科研与工业全场景！偏振，藏在光束里的 “隐形信息密码”肉眼只能看见光的明暗与色彩，却看不见光波电场的振动方向 —— 偏振。从半导体薄膜应力、保偏光纤损耗、AR 光学镜片质检，到量子光学、天文观测、生物显微成像，偏振态是衡量光学元件、材料、光路系统性能的核心隐形指标。想要量化相位延迟、穆勒矩阵、偏振度、双折射等关键参数，偏振测量仪是必不可少的核心检测设备。一套合格的偏振测量系统，可完整解算斯托克斯四参数、穆勒矩阵、偏振度 DOP、相位延迟、消光比、方位角等核心指标，通过邦加球、偏振椭圆可视化呈现光束全部偏振特征，把肉眼不可见的光学差异转化为可量化、可追 ...
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 ...
从PMT到320像素SPAD阵列：流式细胞术探测方案的新选择一、什么是流式细胞术如果你跑过流式，下面这个场景一定不陌生：把处理好的单细胞悬液吸进上样管，仪器"嗖"地一下把细胞吸进去，鞘液把细胞一个个排队推过激光检测点。细胞经过的那一瞬间，激光打上去，FSC看细胞大小，SSC看细胞内部复杂度，而荧光通道则在捕获那些被荧光抗体标记上的信号——你就能知道这个细胞表面有没有CD4、里面有没有表达IFN-γ、DNA含量处在哪个周期时相。这就是传统荧光流式细胞术干的事：用荧光标记去追踪特定分子，然后一个一个细胞地计数、统计、分群。免疫分型在用，细胞凋亡在用，周期检测在用，CBA多因子检 ...
锁相相机在单粒子超快光谱上的应用前言锁相相机在单粒子超快光谱研究中展现出显著优势，主要包括以下方面：1.光谱检测的多路复用能力：锁相相机的像素阵列设计使其能够在单次测量中同步采集多个波长的瞬态信号，无需像单元件光电二极管那样逐波长进行连续测量。2.同步捕捉多动态过程：凭借其光谱检测的多路复用能力，锁相相机能够同步捕捉单个纳米颗粒在超快激光激发后的多种动态过程。3.高灵敏度检测：虽然锁相相机的灵敏度略低于单元件光电二极管，但已足够记录高质量的光谱分辨泵浦-探测测量数据。4.实现时间分辨瞬态光谱的单次测量：将锁相相机集成到时间分辨瞬态透射显微镜中，实现了对单个金纳米盘瞬态透射光谱的单次测量。这种单 ...
SmartPrint UV无掩模光刻机-科研半导体光刻应用中的研发“加速器”和工艺“探索器”！一．当光刻不再需要掩模版科研及半导体实验室里有一个常见说法：成本压力不仅来自光刻胶和硬盘，也来自每改一次设计就得重新制作的掩模版。一张标准掩模版动辄千元，周期两三周，当研发节奏越来越快，这种“每改一笔就得等半个月”的模式已经成为创新的主要限制因素。Smart Print UV 是昊量光电推出的一款基于 DMD（Digital Micro-mirror Device，数字微镜器件）投影技术的无掩模光刻系统。它用一块 DMD 芯片替代传统硬掩模，直接把 CAD 设计投影到光刻胶上——想写什么就写什么，从设 ...
前沿成果 | 基于AUT-XperRam，实现电压可寻址光学PUF新突破近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在光学物理不可克隆函数（PUF）领域取得了重要进展。该团队提出了一种无需光刻工艺、可电压寻址的光学PUF平台，相关成果以“Voltage-Addressable Optical PUFs Based on MoS2 Photoluminescence Modulation”为题发表。该研究巧妙地利用了多层堆叠的二硫化钼（MoS2）微结构的空间无序性，并结合静电门控技术，成功构建了一种“一静态-两动态”的多维认证架构。这一创新方案不仅实现了静态的明场灰度读出，更通过电压调控，获得了 ...
上海技物所宋玉欣/陈小双/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/陈小双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 ...
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 ...
上海技物所余飞龙/陈小双/魏璐：局部能带轮廓控制实现单探测器多峰光谱重建【研究背景】紧凑型光谱分析技术在便携式传感、集成光子学以及芯片内材料表征等领域发挥着至关重要的作用。近年来，单探测器计算光谱仪通过绕过传统的色散或干涉光学元件，实现了器件微型化。然而，该技术在迈向实用化的过程中面临着根本性的物理挑战：随着波长变化，偏置依赖的响应曲线往往呈现平滑且非正交的演变，导致响应矩阵的有效秩降低、条件数较差。这种物理层面的局限，使得多峰或密集分布光谱的重建对噪声及器件缺陷较为敏感。尽管现有的反演算法不断迭代，但多集中于单峰识别或少数多峰场景，其复杂度的可扩展性仍未得到深入探索。因此，如何在器件物理层面 ...
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