基于ASI Tpx3Cam单光子时间戳相机的快速量子鬼成像技术应用研究1 引言:量子鬼成像的速度困局量子鬼成像(Quantum Ghost Imaging, QGI)自1995年由Pittman等人早期实验验证以来,一直是量子光学领域较有魅力的研究方向之一。其核心原理是利用纠缠光子对——通常为自发参量下转换(SPDC)产生的信号光与闲置光——之间的非定域关联,实现一种"物体从未见过的光场也能成像"的奇特能力。具体而言,信号光路与物体交互后被桶探测器收集,闲置光路则被空间分辨探测器记录;通过对两路光子进行时间符合关联,即可从闲置光路重建出物体的空间图像。这种技术的潜在应用价值 ...
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 ...
昊量讲堂 拉曼技术:拉曼技术速通攻略|5分钟掌握十二大核心研究手段(上)拉曼光谱技术凭借高灵敏度、无损检测优势,已成为材料科学、生物医药、环境监测等领域的 “核心分析工具”,但 SERS、SRS 等专业术语常让新手望而却步。作为深耕光谱技术多年的行业标杆,昊量讲堂整合自身技术沉淀与实战经验,推出拉曼技术速通攻略 —— 用通俗语言拆解核心术语帮助新手快速掌握实用研究手段。一、表面增强拉曼光谱(SERS):痕量检测的 “千万倍信号放大器”拉曼散射效应非常弱,其散射光强度约为入射光强度的10-6~10-9,极大地限制了拉曼光谱的应用和发展 。1974年Fleischmann等人发现吸附在粗糙金银表面 ...
拉曼在双栅极工程晶体管增强SWIR光检测性能中的应用短波红外(SWIR)光检测技术在1至2.5 μm 范围内,由于在重尘或浓雾等恶劣大气条件下具有优异的传输能力,因此在夜视、遥感和光通信等多种应用中发挥着关键作用 。随着对下一代高性能光电探测器需求的持续增长,人们对 SWIR传感器的研发兴趣日益浓厚 。目前,商用SWIR光电探测器主要采用砷化铟镓(InGaAs) 和碲化镉汞(HgCdTe) 制造。然而,InGaAs的器件需要采用分子束外延(MBE)、液相外延(LPE)和金属有机化学气相沉积(MOCVD)等高成本外延生长技术 。HgCdTe材料还存在毒性、成本高、材料生长工艺复杂及冷却系统要求高 ...
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 ...
双光子显微成像光源 —— SPARK LASERS飞秒激光器如何助力 Mini2P 微型双光子显微镜?SPARK LASERS 如何助力 Mini2P 微型双光子显微镜?1. 什么是 Mini2P?Mini2P 是一款微型双光子显微镜,专为在自由活动小鼠中实现高分辨率、高速钙成像而设计。其核心目标是在不干扰动物自然行为的前提下,对多种行为状态下的神经活动进行稳定、高质量的动态观测。与传统台式双光子显微镜(通常将动物固定,限制其运动)不同,Mini2P 极轻巧——整机重量不足 3 克,可轻松佩戴于小鼠头部,使其自由探索环境。这种“无束缚”成像对于揭示真实行为背后的神经机制至关重要。2. 当前面临 ...
基于Moku的功率器件动态参数测试系统:精准、高效、经济的一体化测试方案摘要随着 SiC、GaN 等新型功率器件的广泛应用,功率器件动态参数测试对系统响应速度、同步精度和灵活性提出了更高要求。本文基于 Liquid Instruments 的 Moku 平台,提出一种可重构、高集成度的功率器件动态特性测试系统设计方案。通过集成示波器、信号源、PID 控制器及数据记录仪等多种功能,Moku 平台可实现测试系统一体化构建与自动化控制,显著降低开发成本与复杂度,同时保证测量精度和可扩展性,为功率电子测试提供了灵活、高效的解决方案。1. 行业背景与测试挑战在功率半导体快速发展的背景下,基于新型材料的 ...
AMD利用可重构FPGA设备Moku实现自定义激光探测解决方案摘要本文介绍了Advanced Micro Devices, AMD公司如何基于可重构FPGA设备自定义激光探测解决方案,替代传统的仪器配置,通过灵活且可定制的FPGA设备Moku提供更高效和灵活的激光探测技术。文中结合多个案例研究探讨了使用Moku平台简化实验设置、部署锁相放大器和双boxcar平均器提升信号质量、并通过Moku的神经网络及云编译功能优化实时信号处理。Moku将信号生成、测试分析、控制调节等多种功能集成于一台设备,支持用户快速部署自定义HDL代码,该方案集成度高、硬件投资成本低、配置简洁,且支持高度自定义和信号处理 ...
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