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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 ...

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 ...

拉曼光谱专题4|解锁拉曼分析密码：光谱分辨率的奥秘与应用你是否想过，在微观的分子shi界里，如何精准区分相似的化合物，看透材料的应力和压力效应？答案就藏在拉曼光谱的 “幕后英雄”—— 光谱分辨率里！拉曼光谱蕴含着海量信息，而光谱分辨率堪称从中提取关键信息的 “黄金钥匙”。分辨率越高，我们就越能像拥有 “火眼金睛” 般，清晰区分相似化合物、辨别分子结构的细微差异，还能精准测量材料的应力和压力变化。可以说，选对光谱分辨率，拉曼测量实验就成功了一半！光谱分辨率（R）到底是什么？简单来说，它是光谱分辨细节特征的能力，公式为 R = λ/Δλ，其中 Δλ 是在波长为 λ 时能区分开的Min波长差。在拉曼 ...

维度上提升影像质量，让用户眼中的影像更加细腻真实，更富有感染力。在HDR技术中，动态范围指的就是图像的zui大亮度和zui小亮度的比值。对比度有几种不同的计算方法，其中重要的3种分别是：韦伯对比度（CW）、麦克森对比度（CM）以及比率对比度（CR）。定义为：HDR相比SDR标准的优势：标准动态范围（Standard Dynamic Range，简称 SDR），是一种视频技术，它根据阴极射线管(CRT) 显示器的亮度、对比度和颜色特性和限制来表示光强度。SDR 视频能够表示视频或图片的颜色，zui大亮度约为 100 cd/m²，黑电平约为 0.1 cd/m² 和Rec.709/sRGB色域。它使 ...

锁相放大相机在NV色心成像中的应用NV色心（氮-空位色心）是金刚石中由氮原子和邻近空位形成的缺陷，其基态能级在外磁场作用下产生劈裂，在此基础上通过光探测磁共振（ODMR）可检测磁场强度。本文提出一种基于锁相放大相机的NV色心磁成像方法。其通过锁相放大相机可以同步各个像素采集特定频率荧光信号。实验表明，该方法可实时解析NV色心荧光强度在一定磁场强度下的周期性响应，进而测量实验所施加的磁场强度。NV色心磁成像简介图1 NV色心金刚石晶格结构图NV色心（Nitrogen-Vacancy Center）是金刚石晶格中的一种原子级点缺陷，由邻近碳空位的一个氮原子替代碳原子构成。其独特的结构赋予其多维度物 ...

相位偏折测量系统：解锁复杂光学元件的纳米级检测在精密光学制造领域，复杂自由曲面的高精度测量一直是技术挑战的核心。它的难点主要体现在3个方面。➽复杂曲面、离轴结构、半透元件……传统设备“测不全”，形变盲区成良率隐患；➽纳米级起伏即可引发光路偏移，但多数系统分辨率止步于百纳米量级；➽依赖恒温避振环境，工业现场振动、温漂直接“劝退”高精度检测。如今，昊量光电推出的相位偏折术/相位偏折测量系统（Phase-MeasuringDeflectometry,PDM），以纳米级精度（RMS 10-15 nm）解决了复杂光学元件（如自由曲面、离轴非球面）的检测难题。相较传统检测设备，其成本更低、操作更简便（3分 ...

布拉格陷波滤光片（BNF）赋能超低波数拉曼测量(<10cm-1)在材料科学、生物医药和纳米技术等领域，低波数拉曼光谱（<10 cm⁻¹）是揭示物质超低频振动模式的关键工具。然而，传统拉曼系统的测量能力受限于瑞利散射光的干扰和滤光片带宽限制。布拉格陷波滤光片（BragGrate™ Notch Filter,简称BNF）通过革命性的光学设计，将低波数拉曼测量推向了全新高度，成为科研与工业检测的“利器”。为什么选择布拉格陷波滤光片（BNF） ?1、布拉格陷波滤光片（BNF）的核心技术优势：a)超窄带宽与高精度抑制布拉格陷波滤光片（BNF）基于体布拉格光栅技术，采用光敏硅酸盐玻璃（PTR） ...

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、 ...