中文：夫琅禾费衍射；英文：Fraunhofer diffraction

突破光影极限：SPAD相机如何重塑低光与高速成像的未来一.简介单光子雪崩二极管（SPAD）与电子倍增电荷耦合器件（EMCCD）相机是成像领域的两项重要技术，各自具备适合特定应用场景的独特优势。EMCCD相机因其低暗电流特性及弱信号放大能力而备受关注，而SPAD则具有极高的读出速度并能探测单个光子，使其成为弱光与高速应用场景的理想选择。理解二者的差异与优势对选择合适工具至关重要。除卓越的弱光成像能力外，SPAD还具备EMCCD技术无法实现的高动态范围与高速成像特性。特别值得一提的是，SPAD 512配备的时间门控功能可用于研究荧光寿命成像（FLIM）等时变信号，通过时间特征实现分子识别。这些应用 ...

CCD vs CMOS vs SCMOS传感器对比1.回顾 CCD、CMOS 和 sCMOS 传感器的简单指南XIMEA 产品组合提供广泛的相机，这些相机基于不同类型的传感器，如 CCD、CMOS 和zui近的 sCMOS（科学 CMOS），包括背照式版本。一般来说，传感器有多种分辨率、传感器和像素尺寸、噪声水平、帧速率和许多其他规格。不同的应用需要或强调可能相互排除的特定参数，例如，低噪声很难与快速相结合。如果您不确定哪种类型的传感器可以获得什么性能，也许以下概述可以提供一些启示。KAI系列CCD传感器2.图像传感器广泛使用的图像传感器基于这三种技术：较旧的CCD，其次是CMOS和sCMOS ...

Specim高光谱相机在微塑料检测方面的应用1.样品描述本研究涵盖了多种塑料材料（图1）。我们提供了较大的颗粒，每个颗粒尺寸为几毫米，作为基础样品，用于构建光谱参考库。这些颗粒由常用的聚合物组成，例如高密度和低密度聚乙烯（HDPE和LDPE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、两种聚苯乙烯（PS1和PS2）以及聚氯乙烯（PVC）。这些材料由于其广泛的使用以及随着时间的推移容易降解为微塑料的趋势，在环境中经常被发现。除了宏观样本外，分析还涵盖了由聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)制成的微塑料颗粒。这些微塑料的尺寸和颜色各不相同，用于评估光谱库应用于较 ...

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 ...

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 ...

超导纳米线光子数分辨探测器：开启量子通信与传感的新纪元近年来，随着量子通信、激光雷达（LiDAR）和单光子成像等技术的飞速发展，对高性能单光子探测器的需求日益迫切。特别是在光子数分辨（Photon-Number-Resolving, PNR）能力方面，传统单光子探测器存在明显短板。文中提出并验证了一种基于并行超导纳米线结构的光子数分辨探测器，为高灵敏度、高速度、低噪声的单光子探测提供了全新解决方案。一、从“有无”到“多少”：光子数分辨的技术挑战与意义传统单光子探测器（如SPAD）仅能判断“是否有光子到达”，无法区分光子数量。这在高动态范围、高背景噪声或量子态重构等应用中成为关键瓶颈。光子数分辨 ...

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 ...

影响基于CCD相机激光光束宽度精确测量的因素（一）1.引言在激光器制造、激光微纳加工等领域，从业人员对于激光的空域参数非常关注，常见的参数有光束宽度、发散角、强度分布和光束质量等，光束宽度是其中重要的参量之一，也是计算发散角和光束质量的基础。基于CCD相机的激光光束宽度测量技术近年来也发展迅速，需求量也日益增加，该方法具有空间分辨率高，光谱覆盖范围广，算法灵活和适用于脉冲激光等优点。当然，CCD相机本身对光束的测量也存在一定的影响，比如CCD一般能够接收的光强大约在纳瓦量级，这导致芯片本身的噪声和环境光都会对测量造成干扰。因此，抑制或者减小噪声技术的发展将直接影响到测量的准确性，除此之外包括空 ...

影响基于CCD相机激光光束宽度精确测量的因素（二）4.实验及结果分析4.1无积分区域限制下小光斑光束宽度测量误差在实际的测量中，光斑尺寸经常远小于CCD的靶面尺寸，此时如果在不加积分区域限制的情况下采用4σ算法，光斑边缘位置的噪声会引入很大的误差。为此，在实验中我们分别考虑相机靶面和光斑尺寸比为3：1、12：1、20：1和30：1四种情况。在不考虑基底噪声且CCD的分辨率足够高的情况下，在高斯光强分布图上叠加高斯白噪声，光强峰值和白噪声的均方根值比为1400：1。实验结果如图1所示，当CCD尺寸时光束尺寸的三倍时，测量重复性为0.003%；当尺寸比例为12倍和20倍的时候，重复性变差，达到1. ...

亚纳秒激光器在 LCD 及 OLED 激光修复中的应用摘要亚纳秒激光器广泛的应用于 LCD 及 OLED 激光修复应用中。 LCD 和 OLED 在生产过程中经常产生各种缺陷，亚纳秒激光器可以针对不同缺陷的进行修复。亚纳秒激光器在激光修复方面具有独特的优势，凭借高精度、高效率等特性，有助于提高显示屏的良品率和性能，降低生产成本，在显示面板行业具有重要的应用价值与广阔的发展前景。正文一、LCD 和 OLED常见缺陷及修复介绍1.1 LCD 激光修复介绍在 LCD 制造过程中，经常会出现短路和开路等缺陷。对于短路缺陷，亚纳秒激光器通过发射高能量密度的激光脉冲，精准聚焦于短路部位。瞬间的高能量使短路 ...