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 ...
应市而归,载誉重启!RedEdge-MX多光谱相机已重启生产线,续写品质传奇近日,与星朗浩宇长期保持紧密合作的EagleNXT公司宣布,即日起重新推出久负盛名的MicaSense RedEdge-MX多光谱传感器。作为业内公认的“标杆级”产品,RedEdge-MX此次回归不仅是一次产能的恢复,更是一次全面的价值重塑。为回应当前精准农业、环境监测及科研领域日益严苛的专业需求,近期上市的RedEdge-MX集成了现代化的数据传输接口、显著增强的机身耐用性,并针对核心性能指标进行了深度优化。值得一提的是,该款传感器将在EagleNXT新近建设的专用组装与测试产线上完成生产,这一举措不仅有助于保障了每 ...
中子计数到中子事件:ASI TPX3Cam事件相机中子探测新技术ASI TPX3Cam事件相机代表了一种新的中子探测理念:传统探测器主要关注记录中子的数量,而事件相机则聚焦于记录每一个中子的空间位置和到达时间。这种从“计数”到“单事件记录”的转变,使中子实验能够获得更丰富的时间信息,构建出更高维度的数据结构,并拥有更加灵活的数据分析方式,同时也显著增强了成像技术与谱学方法相结合的能力。随着材料科学、能源材料和核工程研究对多尺度、多信息表征需求的不断增长,事件模式中子探测技术正在成为传统中子探测体系的重要补充。在这个意义上,ASI TPX3Cam不仅是一台高速事件相机,更是连接中子成像、TOF衍 ...
Swabian Time Tagger X:皮秒级时间标记实现PNR光子数分辨Swabian Time Tagger X 单光子计数器/符合计数器:如何用皮秒级时间标记实现 PNR 光子数分辨在量子光学实验里,“单光子计数”常被理解为记录每一次探测器 click;但在更高阶的量子态表征、线性光学量子计算和量子增强测量中,仅知道“有没有光子”往往不够,还需要进一步知道“一次事件里有几个光子”。这就是光子数分辨(Photon-Number Resolution, PNR)的核心任务。需要先明确:Swabian Time Tagger X 本身不是把光子转换为电脉冲的 PNR 探测器。SNSPD、S ...
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 ...
从一篇 Nature Communications 研究看可重构超构表面表征的光源选型——兼论 IceTune 高分辨可调谐激光系统的技术适配性上海昊量光电设备有限公司 | FYLA 产品代理与技术服务 | 光电测试与光谱表征方案超构表面的动态可重构能力已由材料相变实现,但能否把这种能力"测量出来",则取决于照明光源是否满足一组由器件物理特性决定的刚性约束。本文以一项发表于 Nature Communications 的二氧化钒(VO2)相变超构表面研究为切入点,逐项拆解其表征工作对光源的波长覆盖、谱纯度、偏振特性与带外抑制所提出的要求,并推向可泛化的选型准则——IceTu ...
从多光束干涉到3cm/s频率稳定:FP标准具的高精度光谱“标尺”之路一、高分辨率光谱为什么需要一把稳定的“光学尺”在普通光谱实验中,研究人员首先关心“有没有谱线”;进入高分辨率和高精度阶段后,问题会进一步变成“谱线究竟位于哪个频率、经过一段时间后是否仍在同一位置”。温度、机械应力、空气折射率变化以及光谱仪内部漂移,都可能让探测器上的谱线位置发生微小变化。于是,一个具有规则频率间隔、能够重复读取的参考谱就成为系统校准的关键。Fabry-Pérot(FP)标准具的优势正在这里:用宽带光照明时,其透射谱会出现一串近似等间隔的窄峰,相当于在频率轴上放置大量规则“刻度”。这些刻度可用于追踪光谱仪漂移、标 ...
从“腔长稳定”到 1 Hz 线宽,Stable Laser Systems 超稳腔(超高精度 Fabry–Perot 腔)起到的决定作用!一、为什么“窄线宽”会归结为“控制腔长”?高精度光谱、光学原子钟、光频梳稳频、相干光通信和长相干长度测量都在追求同一件事:让激光频率在目标时间尺度内尽可能不漂、少抖。单纯依靠激光器自身的机械腔或电流控制,很难把环境扰动隔离到 10⁻¹⁵ 量级。工程上更有效的做法,是先准备一个频率判别能力极强、短期稳定性极高的参考——高精细度 Fabry–Perot 光学腔——再用反馈把激光“追随”这个参考。因此,超稳腔不是一个简单的“窄带滤波器”。它本质上是一把以光学长度 ...
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