石墨烯SERS检测的精度之战：你的光谱仪，真的“看”得够清吗？拉曼光谱是材料科学家的“眼睛”，通过光子与分子振动的非弹性散射，它能告诉我们碳原子的排列是否整齐、缺陷有多少、掺杂水平如何。但对于石墨烯这类二维材料，这双“眼睛”面临着严峻考验：石墨烯的本征拉曼散射截面较小，微弱的信号如同暗夜中的萤火虫，稍有不慎就会淹没在噪声里。当研究者试图在石墨烯上构建高灵敏度的表面增强拉曼光谱（Surface-enhanced Raman spectroscopy，SERS）检测基底时，这种考验对检测系统提出了更高要求——他们需要分辨I2D/IG比值从1.8骤降至0.3的细微变化，需要在强G峰旁边捕捉到几乎不可 ...
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 ...
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 ...
突破2GHz：新一代Moku:Delta 超高频锁相放大器一、引言在量子计算、精密光谱学、纳米显微成像等前沿科研领域，锁相放大器(Lock-in Amplifier)是从强噪声背景中提取微弱周期性信号的重要工具。传统的锁相放大器往往面临着带宽受限、通道数不足、与其他仪器协同困难等问题。传统锁相放大器的解调带宽通常仅局限于几MHz甚至几百kHz——即便是市场上主流的高端型号，如 Zurich Instruments UHFLI（600 MHz）和 SRS SR844（200 MHz），距离微波频段的直接解调仍有明显差距。然而Liquid Instruments推出的第四代智能测控平台Moku:D ...
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 ...
Moku 一体化测试方案：从 Allan 标准差到系统稳定性分析引言在上一篇文章《Allan 方差理论和测量方法》中，我们系统介绍了 Allan 方差（Allan deviation）的理论基础，以及它在分析系统稳定性中的重要作用。在实际测量中，如何更高效测量 Allan 标准差？是选择实时观测，还是导出数据再分析？是用于快速调试，还是进一步完成深度分析与建模？在本文中，我们将介绍一种更为高效且灵活的方法：通过 Moku 相位表，即可实现两种 Allan 标准差分析方式，帮助用户在不同测试场景下快速完成稳定性评估。Moku:Delta 配备8通道输入/输出，2 GHz /6 GHz输入带宽，内 ...
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 ...
提高生物成像分辨率技术：暗场米勒矩阵显微镜摘要：在本文中，我们介绍了如何提高生物成像分辨率技术，，并重点介绍了一种暗场米勒矩阵显微镜装置设置的实验搭建和测试方法。光学荧光显微镜有助于观察在常规光线下通常看不见的生物细胞，提供高分辨率和精确的靶向。相比之下，无标签显微镜不依赖于染料或标记物，它利用自然光学特性，如光偏振来研究样品。像超表面和无透镜全息术这样的新技术正在扩展MM显微镜的功能。有些系统使用光弹性调制器或塞曼激光器来快速控制光偏振，而不需要移动部件。所使用的光学设置如图1所示。它利用FYLA的超连续激光作为光源，通过声光可调滤波器选择所需的波长。格兰-汤普森棱镜用于分离垂直偏振光。对于 ...
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