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 ...
全新发布｜Moku AI仪器生成器：让每一位工程师按需生成专属测试仪器现代工程系统日益趋向专业化与定制化，然而系统中使用的大部分测试测量设备在本质上仍属于通用型设备。传统测试测量仪器如示波器、频谱分析仪和波形发生器等，历经数十年发展，已具备了丰富的设置选项和标准测量功能；但这些功能完全由设备厂商掌控和定义，用户几乎无法根据自身需求定制。软件方面，MATLAB 和 Python 等软件环境虽然在离线数据后处理与分析方面提供了极大的灵活性，却无法满足许多原型设计及测试任务对硬件速度和确定性的要求。标准化的测试测量解决方案越来越无法满足一些专业需求，例如：用于通信实验的定制解调方案用于实验室装置的专 ...
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 ...
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 ...
时间门控拉曼：破解荧光干扰，重塑生物制药表征新范式生物制药表征的 “荧光困境”：曾让精准分析望而却步在生物制药研发与质控中，拉曼光谱的优势早已深入人心 —— 极高的分子特异性无需复杂样品预处理，无损非接触的测量模式适配生物溶液与高含水量体系，灵活的采样配置更能无缝对接自动化流程。但行业内共识明确：荧光发射是拉曼光谱技术面临的主要挑战，这一痛点长期制约着技术落地。许多小分子药物、生物分子本身具有极强的荧光背景，传统连续波拉曼光谱技术下，荧光信号会完全掩盖微弱的拉曼信号，导致这类关键分子的拉曼光谱 “无法测量”；更棘手的是，细胞外囊泡（EVs）等生物标志物的来源区分，也因荧光干扰陷入 “无谱可依” ...
Calmar推出新品Carmel X-780飞秒光纤激光器，1.5W高功率赋能双光子聚合3D打印超快激光器制造商Calmar Laser近日宣布推出其Carmel X系列的新成员——Carmel X-780高功率飞秒光纤激光器。这款突破性产品将780nm波段的输出功率提升至行业的1.5W，为双光子聚合3D打印、生物成像和多光子显微镜等前沿应用带来革命性变革。突破性性能，重新定义行业标准Carmel X-780系列提供三种功率配置，其中旗舰型号CFL-15RFF实现了1.5W的平均输出功率，配合小于90飞秒的超短脉冲宽度和卓越的光束质量（M² < 1.2），为双光子聚合3D打印提供了前所未 ...
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