原子磁力计的应用及进展引言人类对磁场的认识始于公元前6世纪，希腊哲学家泰勒斯发现摩擦后的琥珀可吸引轻小物体，及天然磁石可吸铁的现象，这一发现标志着人类对电的和磁的初步认识。随着人们对磁场的不断认识和学习，磁场测量设备也不断更新迭代，如从早期基于电磁感应原理的传统磁力计，到如今具有高精度的原子、量子磁力计。弱磁测量设备主要包括磁通门磁力计、超导量子干涉仪（superconducting quantum interference device，SQUID）和原子磁力计等。磁通门磁力计因其几何结构，分辨率一般只能达到纳特斯拉量级。SQUID具有高灵敏度的特点，但需要液氮杜瓦瓶来保持低温，体积较大且成 ...
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 ...
空间光调制器（SLM）在大规模可编程量子模拟器中的应用摘要：近年来，量子计算的快速发展正在为人类揭示复杂量子系统的物理规律提供前所未有的工具。可编程量子模拟器作为量子计算领域的重要成果，为探索量子现象和解决复杂问题提供了新的途径。空间光调制器（Spatial Light Modulator, SLM）凭借其动态调控光场相位、振幅和偏振的能力，逐渐成为量子模拟器中的核心元件。SLM 主要用于对量子比特进行操控和编码，为光镊阵列、冷原子操控以及光子量子态调控提供了前所未有的灵活性。什么是大规模可编程量子模拟器？大规模可编程量子模拟器是一种利用量子系统的特性，通过可灵活编程的方式来模拟其他复杂量子系 ...
瑞士光学黑马 Optotune，液态镜头颠覆工业成像在传统光学系统中，聚焦通常依赖于机械结构推动透镜移动来实现，这种方式不仅响应速度慢，还存在诸多限制：对焦依赖于物体距离、电机系统导致整体结构庞大复杂、维护和校准成本高昂，以及机械磨损带来的寿命问题。而 Optotune凭借自主研发的可调焦液体透镜技术，彻底打破了这些瓶颈。无需机械移动，即可实现快速、精准的焦点调节，为各种需要高速对焦的应用场景带来了颠覆性解决方案。与传统光学方案相比，Optotune的液体透镜不仅彻底省去了机械移动结构，更在性能上实现了跨越式提升：• 聚焦速度可达毫秒级，满足高速动态场景需求；• 结构紧凑坚固，适应各种复杂环境 ...
突破光影极限：SPAD相机如何重塑低光与高速成像的未来一.简介单光子雪崩二极管（SPAD）与电子倍增电荷耦合器件（EMCCD）相机是成像领域的两项重要技术，各自具备适合特定应用场景的独特优势。EMCCD相机因其低暗电流特性及弱信号放大能力而备受关注，而SPAD则具有极高的读出速度并能探测单个光子，使其成为弱光与高速应用场景的理想选择。理解二者的差异与优势对选择合适工具至关重要。除卓越的弱光成像能力外，SPAD还具备EMCCD技术无法实现的高动态范围与高速成像特性。特别值得一提的是，SPAD 512配备的时间门控功能可用于研究荧光寿命成像（FLIM）等时变信号，通过时间特征实现分子识别。这些应用 ...
CCD vs CMOS vs SCMOS传感器对比1.回顾 CCD、CMOS 和 sCMOS 传感器的简单指南XIMEA 产品组合提供广泛的相机，这些相机基于不同类型的传感器，如 CCD、CMOS 和zui近的 sCMOS（科学 CMOS），包括背照式版本。一般来说，传感器有多种分辨率、传感器和像素尺寸、噪声水平、帧速率和许多其他规格。不同的应用需要或强调可能相互排除的特定参数，例如，低噪声很难与快速相结合。如果您不确定哪种类型的传感器可以获得什么性能，也许以下概述可以提供一些启示。KAI系列CCD传感器2.图像传感器广泛使用的图像传感器基于这三种技术：较旧的CCD，其次是CMOS和sCMOS ...
上海技物所余飞龙/陈晓双/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 ...
拉曼光谱专题5 | 拉曼光谱 vs 红外吸收光谱：本文教你怎么选！当制药实验室需要实时分析药片成分时，当文物修复专家要无损鉴别古画颜料时，当半导体工厂需在线监控芯片质量时，科学家们总会面临一个关键选择：是用红外吸收光谱还是拉曼光谱？这两种被誉为 “分子指纹识别” 的核心技术，同属分子振动光谱范畴，却因原理差异形成截然不同的应用边界 —— 既存在互补性，也在诸多场景中呈现明确的选择区分。深入理解两者的异同，是精准匹配分析需求、提升检测效率的关键。一、原理核心：分子振动的 “两种探测逻辑”拉曼光谱与红外吸收光谱的本质差异，源于对分子振动信号的探测方式不同，这种底层逻辑的区别直接决定了两者的技术特性 ...
拉曼光谱专题6 | 拉曼光谱与荧光效应当激光照射到样品上，你期待的是能揭示分子结构的拉曼光谱，得到的却是一片模糊的荧光背景 —— 这大概是每一位从事拉曼分析的科研人头疼的时刻。拉曼光谱作为物质的 “分子身份证”，能精准呈现分子振动的独特信号，但荧光效应这个 “捣蛋鬼” 常常让这张 “身份证” 变得模糊不清。今天我们就来彻底搞懂荧光效应，以及如何让你的拉曼分析告别干扰，精准高效！一、荧光效应：拉曼光谱的 “隐形干扰者”想象一下，当你用激光照射样品时，就像在黑夜里打开手电筒寻找指纹，而荧光效应却像突然亮起的霓虹灯，让真正的指纹变得难以辨认。在拉曼光谱分析中，激光与分子碰撞产生的拉曼散射信号本应是主 ...
时间门控单光子SPAD阵列与非视域成像中的关键散射特性研究非视域成像，旨在实现对视线之外隐藏物体的探测与重构，是近年来光电探测领域的前沿焦点。这项技术借助于一个中介面（如墙壁、地面），通过捕获从隐藏目标反射并再次经由中介面散射回来的微弱光信号，来“绕弯”看清拐角后的景物。在众多技术路径中，基于时间门控单光子SPAD（单光子雪崩二极管）阵列的成像方法，因其具有凝视成像、高时间分辨率、设备集成度高等优势，被视为走向实用化的关键技术之一。图1：基于 TG-SPAD 阵列的非视域成像原理示意图一、 技术核心：为何要研究中介面的散射特性？在非视域成像系统中，中介面并非理想的镜子。当光子携带隐藏目标的信息 ...
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