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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 ...

看激光指向稳定系统，是如何大幅提高龙门系统激光加工的精度！激光加工作为一种无接触式加工，以其可控性好、加工效率高、材料损耗低等特点，在与传统加工方式的比较中脱颖而出，成为很多人的选择，常见的有激光切割和激光焊接。目前振镜或焊接头与龙门系统架相结合是常见的激光加工组合方案。在加工过程中，焊接头随龙门架移动或振镜扫描，促使激光在靶面移动，进而实现高精度的激光切割或焊接操作。然而，随着机器规模增大，光束路径延长，在加工过程中会出现机械结构件的膨胀、龙门系统的振动以及导轨平行度以及空气扰动，这使得要实现微米甚至亚微米精度的控制愈发困难。在科学研究应用中，虽可采用封闭或抽真空束线管规避空气波动，但在龙门 ...

SPAD阵列在共聚焦显微镜中的超分辨率成像应用——基于波动对比度的SOFISM方法随着成像技术的不断进步，许多微观shi界的奥妙被人类不断的发现和记录下来，成为科技进步的重要研究工具。但是传统远场光学显微镜受到“阿贝衍射极限”的限制，在空间分辨率上存在天然瓶颈，导致很多领域的研究受到了阻碍。近年来，虽然有如STED、PALM、STORM等超分辨率显微技术不断成熟，但这些方法对设备配置和操作要求较高，实验复杂性大，价格昂贵，难以满足当今快速发展的科学研究。相比之下，一种被称为图像扫描显微技术（Image Scanning Microscopy, ISM）的方法正在受到关注。该方法仅需替换探测器并 ...

精密磁悬浮系统的磁场测量技术挑战与解决方案工业机械：超高速离心机（转速可达50,000 RPM以上）、涡轮分子泵、无油压缩机等设备需要完全无接触的支撑系统，以避免传统机械轴承带来的磨损和润滑污染。例如，在半导体制造中，磁悬浮真空泵能彻底消除润滑油对晶圆的污染风险。能源装备：飞轮储能系统依赖磁轴承实现近乎零摩擦的能量存储，而新一代风力发电机采用磁悬浮主轴可大幅降低维护成本并延长使用寿命。交通与航天：磁悬浮列车（包括EMS和EDS系统）需要精确的磁场控制来实现稳定悬浮，卫星动量轮则依靠超静音磁轴承来保证姿态控制的精确性。这些应用对磁轴承系统提出了极高的要求，任何性能不足都可能导致严重后果，如：动态 ...

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、 ...

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 ...

双传感器系统：一个全面的相变分析摘要： 在本文中，我们将深入了解干涉测量法在纯流体和混合物中分析相变的应用。本研究中使用的双传感器系统有两个主要组成部分：光纤多模干涉仪光纤光栅（FBG）传感器它们的工作方式很简单：多模干涉仪在反射中工作，对折射率、温度和应变等特性的变化很敏感。另一方面，FBG传感器对温度和应变敏感，但对折射率不敏感。通过结合两个传感器的信息，双传感器系统可以区分温度、应变和折射率的变化，从而隐含地导致本文开头提到的参数的测量：样品浓度、冰点、熔点和潜热。双传感器系统的实验设置：实验装置的主要组成部分之一是超连续介质激光器：Iceblink。如图1所示：图1：实验装置示意图。该 ...

光纤传感器-组件及其制造摘要：在本文中，我们对当今用于检测物理参数的干涉测量传感器的特性和局限性进行了详尽的研究，指出了这种新兴技术的主要优点和应用，并提出了一种制造干涉测量光纤传感器的新技术。Lopez Dieguez博士描述了光纤传感器的主要组成部分：1.宽带光源，不仅可以覆盖可见光范围，而且可以覆盖近红外范围。这种特性有多种选择，如SLD、led或超连续光谱激光器。2.无源元件，如用于制备光纤的接头。3.绝缘体可以消除可能发生的反向反射。4.环行器以顺时针方向将信号导向特定的光纤。5.偏振控制器。6.波分复用器将两束不同波长的光束组合在一起。7.光纤耦合器将光束分成两个光路。8.探测器必 ...

案例分享|基于Sagnac-PPLN的宽光谱偏振纠缠光子源在之前的文章《案例分享|聚焦PPLN:1.48GHz通信波段纠缠光子源的技术创新与商业价值》，我们分享了英国Covesion公司展示的基于MgO:PPLN波导的纠缠光子演示装置（如下图）。在Stage 1中通过PPLN波导高效倍频产生780nm激光。在Stage 2中，将Type-0型PPLN波导置于一个萨格纳克（Sagnac）干涉仪配置中，通过自发参量下转换（SPDC）产生纠缠光子对，并转换为偏振纠缠自由度。对于PPLN来说，Type-0准相位匹配（QPM）可以利用铌酸锂晶体的Max非线性系数（d33），能够实现高效的波长转换。SPD ...

重构测试 智变升级｜全新一代智能测控平台Moku:Delta发布！Liquid Instruments 推出第四代智能测控平台#Moku:Delta，延续并升级了 Moku 系列一贯的“软件定义 + 硬件可重构”设计理念，结合2GHz 瞬时带宽、超低噪声和高分辨率前端设计，实现强大的混合信号分析能力，助力用户加速产品设计与验证流程。为科研与工业领域应用提供更加高效、精准、智能的一体化测试测量解决方案。测试精度全面提升Moku:Delta搭载Xilinx® UltraScale+RFSoC FPGA，配备 14 位与 20 位 8 通道 2 GHz模拟输入、14 位 8 通道 2 GHz 模拟输 ...