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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 ...
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 ...
拉曼光谱专题2|拉曼光谱中的共聚焦方式，您选对了吗？—— 共聚焦技术与 AUT-XperRam 共聚焦显微拉曼光谱仪系统什么是共聚焦技术：共聚焦技术的核心就像给相机和探测器配备了一对 “精准定位的眼睛”。通过独特的共聚焦设计，它能精准锁定特定焦平面，只接收来自那里的光信号，真正实现 “所见即所得”。想象一下，在科学探测的战场上，非焦平面的信息就像捣乱的 “小怪兽”，会干扰目标信号，让成像变得模糊不清。而共聚焦技术凭借精确控制焦平面的超能力，将这些 “小怪兽” 统统过滤掉，保证成像的纯净度和准确性，为我们呈现高质量的图像。这项技术广泛应用于生物学、材料科学和医学等多个领域。在生物学中，它帮助科学 ...
拉曼光谱专题3|揭秘拉曼光谱仪光栅选择密码，解锁微观shi界的神奇利器在微观shi界的探索之旅中，拉曼光谱仪无疑是科研人员和工程师们的得力助手。而在拉曼光谱仪中，衍射光栅扮演着至关重要的角色，它能将多色光分离成其组成的波长，助力我们看清物质的特性。今天，昊量讲堂就来带大家深入了解，如何为拉曼光谱仪挑选合适的衍射光栅！衍射光栅在拉曼光谱仪中的工作原理堪称精妙。它能把收集到的拉曼散射的组成波长，巧妙地分离到 CCD 相机的不同像素上进行检测。毫不夸张地说，每一台拉曼光谱仪都至少需要一个衍射光栅，而很多时候，为了让仪器能更好地适配不同样品和激发波长，还会配置多个光栅。那么，在为拉曼光谱仪选择衍射光栅 ...
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 ...
Prometheus超低亮高精度色度计- HDR显示计量领域的游戏规则改变者!什么是 HDR？高动态范围（High-Dynamic Range，简称 HDR）作为超高清音视频产业的关键技术之一，拥有更广的色彩容积和更高的动态范围，为图像保留更多细节。通过丰富的图像亮部和暗部细节，在对比度、灰度等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（St ...
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 ...
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 ...
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