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Moku 集成式量子测控：软件定义仪器赋能量子传感与量子计量随着量子科学的快速发展，原子系统在时间、频率与场强等物理量测量中所展现的优异精度与稳定性越来越受到研究人员的重视。从基础物理的研究，到导航、通信等应用，基于原子系统的量子传感与计量正逐步成为推动科研和工程前沿的“精密引擎”。然而，从理论到实践并非易事：激光频率漂移、系统固有噪声、时序误差以及测试测量设备间的不同步，常常限制着实验性能的上限。本文聚焦于如何利用原子系统实现高精度量子传感与计量，并系统性探讨相关领域所面临的核心技术挑战以及对测试测量设备的需求。我们进一步展示了 Moku这种基于 FPGA 的测控一体化设备如何通过高集成度、 ...
拉曼在固体氧化物燃料电池性能提升中的应用引言：固体氧化物燃料电池（SOFCs）作为一种友好的发电系统，可以直接将化学能转化为电能，具有高效且低排放的优点。传统的SOFCs在600-1000℃之间运行，总是遇到很多问题，比如成本高、电池组分之间的化学反应严重、低温下界面电阻大等。 因此，目前的研究重点是将工作温度降低到600℃。然而，经过调查表明，运行温度较低(特别是在600℃)可以延缓阴极氧还原反应（ORR）动力学，降低SOFCs 的整体效率。此外，在正常情况下，含氢碳燃料的SOFCs 不可避免地会产生大量的二氧化碳，并被释放到周围的大气中。很可能是二氧化碳扩散到阴极，与呈强碱性碱土金属阳离子 ...
芬兰Timegate时间门控拉曼：为癌症精准诊断装上“火眼金睛”在生物医学的微观shi界里，光既是探索者，也是被干扰者。当科学家试图利用拉曼光谱技术捕捉细胞内部的分子振动，从而获取“分子指纹”时，往往会遭遇一个棘手的物理难题——生物样本自身发出的强烈荧光。这种荧光就像一场突如其来的大雾，瞬间淹没了微弱却关键的拉曼信号，让原本清晰的分子结构变得模糊不清。为了解开这道困扰业界多年的“荧光枷锁”，来自芬兰的顶尖光子学团队Timegate Instruments（以下简称Timegate）给出了一个极具智慧的答案：利用“时间”作为滤镜。Timegate的时间门控拉曼光谱技术（TG-RS）并非简单的硬件 ...
宽带涡流测量氮化镓半导体的片电阻摘要对于片电阻的测量来说，尽管经典的四点探针法通常能提供足够的结果，但在许多情况下，它并不适用于薄片电阻的测量，特别是在埋入导电层或表面接触点氧化/退化的情况下。针对氮化镓样品中有位错缺陷的表面浓度的情况下，此类测量方法难度极高。本文将展示一种氮化镓样品，使用此方法将直接无法测量。然而本文将采用一种新型宽带多频非接触涡流法来精确测量复杂外延生长的氮化镓掺杂样品片电阻，并与传统四点法进行了比较。此方法对多层掺杂的氮化镓样品进行了完美评估，这将为该领域的进一步开发应用奠定基础。采用CST-StudioSuite仿真软件2020及实验测量数据，通过三维有限元模型对本非 ...
锁模激光器：从原理到产品，一篇搞懂什么是锁模？想象一下这样的场景：一个音乐厅里有一百位歌手，每个人都在自顾自地唱着自己喜欢的歌，节拍、音调完全不同。这时候你听到的，只会是一片嘈杂的嗡嗡声，强度大致恒定——这就是普通连续激光器的工作状态。现在，如果给这群歌手来一位指挥，让他们全部按照同一个节拍、同一个音高、同一时刻开口唱歌，会发生什么？当一百个声音完美同步时，会在那一瞬间爆发出震耳欲聋的声浪，然后在下一个瞬间又全部安静下来。锁模激光器干的就是这件事：把激光器里原本“各唱各的”的多个频率模式，强行“指挥”到同一个步调上，让它们团结起来，周期性地产生一个巨大的能量峰值，从而输出超短激光脉冲。这个“指 ...
Photonics Instruments M700单色仪-光谱仪深度解析引言在现代科学探索与高端工业制造的宏大叙事中，光谱分析技术始终扮演着“眼睛”的角色。从揭示原子能级的微观奥秘，到监控半导体晶圆生产的毫厘之差，高精度的光谱数据往往是推动技术迭代、验证科学假设的核心依据。在这一领域，Photonics Instruments公司推出的M700单色仪-光谱仪（Monochromator-Spectrograph），以其卓越的光学设计、ji致的自动化控制和广泛的适用性，确立了其在高端光谱分析市场的标杆地位。M700不仅仅是一台测量仪器，它是一个为应对苛刻光谱挑战而生的多功能光学平台。无论是基础 ...
AdvR (Covesion) 相位调制器应用综合案例分享：从量子精密测量到原子干涉仪的工程实践在现代精密光学与量子工程领域，高性能电光调制器（EOM）不仅是信号加载的工具，更是连接微波域与光子域的“量子桥梁”。AdvR, Inc. 凭借其在周期极化铌酸锂（PPLN）和晶体波导技术上的深厚积累，曾长期占据可见光波段高性能调制器的制高点。随着AdvR被 Hawthorn Photonics 集团收购，其品牌现已整合并以 Covesion 的名义继续运营，致力于将这一顶尖技术应用于更广泛的量子传感与光子集成领域。本文将结合四篇发表于Review of Scientific Instruments、 ...
Cinogy光束分析仪-为激光束做一次全面的“体检”1、什么是光束分析仪？光束分析仪（光斑分析仪、光束轮廓仪）可以用于对激光束的特性进行诊断分析，其不仅可以测量光斑的能量分布，也可以测量激光束的具体形状。在实际的激光应用中，设计再好的谐振腔也无法准确预测周围环境（比如温度、振动等）对光束特性的影响，因此在使用过程中，使用光束分析仪对光斑进行检测显得尤为必要。常见的测量方式有两种，即相机式的光束分析仪和扫描式的光束分析仪。相机式光束分析仪通过二维光学传感器一次性测量整个光束，可以高效地测量光斑，同时也可以测量连续光和脉冲光。而扫描式光束分析仪则是通过单个光电探测器一次测量激光的强度，再通过拟合计 ...
应用探究 | 量子计算DOPA 产生压缩态：选 PPLN 还是 PPKTP？背景在量子技术中，压缩态（squeezed state）作为一种关键的连续变量量子态，已成为突破经典物理极限、提升系统性能的重要资源。如在量子精密测量中用于引力波探测，在量子通信中作为连续变量量子密钥分发（CV-QKD）的核心资源，在量子计算中，压缩态则是实现高斯玻色采样（GBS）的关键资源态。光学参量振荡（OPO）和放大（OPA）常用于产生压缩态，这通常是由非线性晶体实现的，如周期极化铌酸锂PPLN和周期极化磷酸氧钛钾PPKTP。周期极化晶体可以利用更长的相互作用长度和更大非线性系数。山西大学张宽收教授课题组分别使用 ...
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 ...
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