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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 ...

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 ...

量子级联激光器-长波红外（λ>6 μm）的制造性能展示到目前为止，在λ = 6-8 μm范围内，已经实现了长波长的高功率（pto bbb1w）工作。当波长达到λ = 9 μm （pto = 0.5 W）时，性能显著提高，而当波长超过9 μm时，性能迅速下降。本文总结了波长为λ = 6.1 μm （QCL-A）、λ = 7.3 μm （QCL-B）、λ = 7.8 μm （QCL-C）和λ = 8.9 μm （QCL-D）的激光器的实验结果。这些器件的激光器结构基本上是相似的，包括与InP衬底相匹配的多阱InGaAs/InAlAs有源区域晶格，以及所谓的结合-连续体或等效方式的四个或更多有 ...

固态光引擎的空间光输出特性1.固态光源：激光器和LED光引擎是一个紧凑的固态光源阵列，在统一的控制基础设施下运行，并馈入统一的光输出路径（图1）。阵列的元件可以是LED或激光器或两者的混合，具体取决于预期应用的要求。在本文中，我们将把激光器的考虑限制在半导体激光器上，半导体激光器的总体尺寸与LED相似，允许它们被纳入阵列中，而无需从根本上重新设计支持基础结构。实际上，LED和激光器在三个重要方面有所不同：（1）光谱分布（图1）（2）光输出生成效率（图2）（3）输出空间分布（图3）。激光的光谱带宽较窄（图1），这在荧光显微镜中并不特别重要，因为荧光染料和荧光蛋白的光谱带宽通常大于LED或激光。相 ...

保偏光纤偏振特性简介及其应用摘要：光是一种电磁波，描述电磁振荡传输的主要参量除频率、振幅、相位外，还有一个重要特性，即偏振态。偏振态即电场矢量取向，在电磁学中成为极化态，在光学中多称偏振态。信号光在光纤中传输的过程中，由于受到外界条件变化的影响，其偏振态可能沿光纤轴向发生变化，这对某些应用场合可能影响严重。例如，在相干光纤通信中，要求本振光与信号光的偏振态保持一致，否则接收灵敏度将大为下降；另一方面，偏振态因受到外界条件变化的调制而发生改变的这一特性，也可以被利用来构成光纤传感器，从而发挥独到的作用。一、光纤内部光的偏振态对多模光纤无须考虑偏振问题；但对单模光纤，偏振态在传输过程中发生改变则是 ...

基于细胞微流控的阻抗测试解决方案摘要基于细胞微流控的阻抗测试技术，作为一种新兴的技术，结合了微流控芯片技术与电阻抗谱（EIS）技术，广泛应用于生物医学、细胞分析以及微流控系统的研究与开发。这种技术能够在不依赖光学显微镜的情况下，实现对微流控系统中液体流动、界面行为以及细胞状态的实时监测和检测。本文将从微流控技术、电阻抗测试原理、细胞应用以及未来发展趋势等方面进行讨论。一、技术背景1.1微流控芯片的基本原理与技术特点微流控技术通过微型化的流体通道和精密的流体控制，能够在微小尺度上实现液体的操控。微流控芯片通常包括多个微通道、阀门、泵和传感器等组件，能够对流体进行精确的处理和控制。与传统的宏观流体 ...

脉冲恢复假设一个高斯脉冲，脉冲宽度，并且中心频率是800nm。那么时域下形状为频域下振幅和相位分布情况如下如果脉冲通过某个介质，其恢复到时域情况下FROG是测量脉宽的一种方法，能够脉冲在时域下的振幅和相位，以及频域下的振幅和相位。方法是将脉冲分束为两个后，一束称为测量光，一束称为门控光。门控光的相位可以通过外部点击控制其延迟。然后两束光汇聚到倍频晶体，如果采用的是二倍频则称为SHG-FROG。两束光是斜向照射晶体，混频的激光则从正向出射。因为门控光是延迟可控制的，因此混频后光束不同相位延迟下频谱是不同的。例如上述光束混频后时域如下频域变换的情况如下频域可以采用光谱仪接收，FROG的振幅部分称为 ...

基于一阶反转曲线研究的温度调制磁离子相及相变分析(一)磁性粒子是一种粒子状的纳米级磁化状态。由于具有作为高密度信息载体的巨大潜力，磁性基板目前正被积极研究用于存储、计算逻辑和非常规计算系统等应用。磁skyrmions稳定化要求系统有利于非平行相邻自旋，这可以通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用（DMI）和偶极相互作用来支持。铁磁体(FM)-重金属（HM）多层材料通常在室温下稳定磁性粒子，因为在具有大自旋-轨道耦合的FM和HM的界面处会产生强界面- dmi。通过在堆栈中多次重复这些FM/HM层，增强了偶极相互作用，从而进一步稳定了磁天空。由于磁基粒子的稳定性主要取决于其结构扭转 ...

基于一阶反转曲线研究的温度调制磁离子相及相变分析(二)使用原位MOKE成像，沿着图2(b)和2(d)所示的三个关键磁场扫描识别域变换，负磁场扫描沿对角线表示为蓝色虚线，两个正磁场扫描与上峰和下谷峰对相交，表示为水平红色虚线。为了验证与每个峰相关的域变换是一致的，我们捕获了19.0°C的孤立天空粒子和26.0°C的天空粒子晶格的MOKE图像。在补充材料中可获得19.0°C， 23.0°C和26.0°C的其他支持MOKE图像。图3图3(c)在19.0°c和图3(f)在26.0°c时沿负磁场向上扫至上峰的HR处，均显示条状畴破裂为更短的段和天空区，留下条状和天空区混合。然而，图3(c)中的区域相距较 ...

自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元（一）神经形态计算（NC）通过利用突触装置之间相互连接的合成神经元网络来模仿大脑的功能。由于其在人工智能（AI）和大数据分析方面的潜力，超越了传统的冯·诺伊曼（von Neumann）计算系统的节能方式，NC正在吸引广泛关注，并有望为自动驾驶、嵌入式人工智能（AIoT）和终端设备提供更高的智能。自21世纪初以来，研究人员发现在芯片上开发神经形态神经元和突触设备以实现复杂且高可靠的神经网络是可行的，在过去的二十年里，已经有很多人尝试用传统的硅技术来模拟大脑的功能。但人工智能正在提出关于构建NC系统方法的问题。研究人员一直试图利用 ...