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 ...
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 ...
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 ...
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 ...
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 ...
光学频率梳：光学测量与通信的革命性工具光学频率梳（Optical Frequency Comb,OFC）是一种能够产生一系列等间隔光频的激光光源，类似于梳子的齿状结构，因此得名。图1 光学频率梳在时域与频域的示意图2005年，约翰·霍尔（John L. Hall）和西奥多·亨施（Theodor W. Hänsch）因在光学频率梳技术方面的突破性贡献而获得诺贝尔物理学奖。霍尔和亨施的工作主要集中在精确测量和控制光频率方面。他们通过开发稳定的飞秒激光技术和精密频率控制方法，使得光学频率梳成为可能，从而大幅度提高了频率测量的精度。这项技术极大地推动了精密光谱学、时间和频率标准、光通信等领域的发展。本 ...
新型三维霍尔传感器及其在巡检机器人中的应用磁场传感器在机器人、汽车、医疗等行业具有广泛的重要用途，尤其在磁场精确测量方面至关重要。虽然霍尔效应传感器因其磁场测量能力而广受欢迎，但传统传感器在同一位置同时测量三维磁场方面存在限制。而这种能力对于精确测量永磁体、电磁体及磁性组件的高梯度磁场至关重要。为克服这一局限，研究人员开发出一种新型CMOS磁场传感器，能在同一点同时测量Bx、By和Bz三个磁场分量。集成的垂直与水平霍尔元件确保了高角度精度及三个测量轴的正交性。偏置采用旋转电流技术，有效降低了偏移、低频噪声和平面霍尔效应。本文所展示的紧凑型3D霍尔传感器拥有宽广模拟带宽、高磁场分辨率以及内置温度 ...
使用Moku Boxcar平均器改善SNR测量Boxcar平均器的工作原理Boxcar平均器和锁相放大器在检测重复信号时有助于提高SNR性能。Boxcar平均器对输入信号应用时域Boxcar门控窗口，有效减小Boxcar窗口之外的时间噪声分量；而锁相放大器部署窄带滤波器以提取中心频率周围小范围内的信号，并抑制通带之外的噪声。因此，Boxcar平均器特别适合处理低占空比信号，因为这种情况下的大部分时域信号通常都是噪声。图1展示了Boxcar平均器的工作原理。用户定义的触发信号在触发后经过一定延迟后激活Boxcar门控窗口。门控窗口允许数个输入信号在窗口宽度上相加。然后，该仪器对从Boxcar积分 ...
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