上海技物所卢伟/李冠海/陈晓双Nat Commun：基于光谱极性反转的室温高灵敏度红外光电探测新策略【研究背景】红外光电探测技术在夜视侦察、空间遥感、环境监测以及生物医疗等诸多领域发挥着重要作用。然而，在室温条件下实现高灵敏度的红外探测，长期以来一直面临着宽带热辐射（即黑体辐射）带来的严峻挑战。在典型的环境温度下，环境中的物体无时无刻不在向外发射红外光子，这些背景光子不仅会引入随机的光子涨落（即光子散粒噪声），此外，它们会在探测器中产生确定性的平均光电流偏移。传统的红外探测器在设计时遵循一个核心假设：所有能量高于材料带隙的光子，均以相同的极性参与电信号的读取。这种单极性、宽带光谱积分的特性，导 ...
科研前沿 | 突破背景噪声限制！共聚焦拉曼光谱系统助力实现室温高灵敏红外探测近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在红外光电探测领域取得重要突破。该团队提出了一种创新的“传感器内背景偏移抵消”机制，为抑制室温红外探测中的宽带热辐射背景诱导电流提供了新方法。相关成果以“Sensitive infrared photodetection via intrasensor background-offset cancellation in mixed-dimensional van der Waals heterostructures”为题，发表于国际学术期刊《Nature Communicat ...
上海技物所陈小双/余飞龙等：基于光致发光调制的电压可寻址光学PUF新突破【研究背景】随着互联化与分布式电子系统的快速扩展，硬件级安全认证已成为保障信息安全的核心防线。然而，传统加密系统正面临量子计算（如肖尔算法）带来的严峻威胁，亟需发展新型物理层安全技术。物理不可克隆函数（PUF）利用微结构固有的随机性生成不可复制的响应，在身份认证和防伪领域展现出巨大潜力。然而，传统PUF技术在实际应用中仍面临两大瓶颈：一是静态密钥空间一旦被破解便失去安全性；二是可重构性有限，难以应对动态变化的安全需求。近期，尽管有研究尝试采用相变介质或结晶诱导等机制实现随挑战变化的读出，但这些方法往往涉及不可逆的材料变化或 ...
上海技物所余飞龙/陈晓双/魏璐：局部能带轮廓控制实现单探测器多峰光谱重建【研究背景】紧凑型光谱分析技术在便携式传感、集成光子学以及芯片内材料表征等领域发挥着至关重要的作用。近年来，单探测器计算光谱仪通过绕过传统的色散或干涉光学元件，实现了器件微型化。然而，该技术在迈向实用化的过程中面临着根本性的物理挑战：随着波长变化，偏置依赖的响应曲线往往呈现平滑且非正交的演变，导致响应矩阵的有效秩降低、条件数较差。这种物理层面的局限，使得多峰或密集分布光谱的重建对噪声及器件缺陷较为敏感。尽管现有的反演算法不断迭代，但多集中于单峰识别或少数多峰场景，其复杂度的可扩展性仍未得到深入探索。因此，如何在器件物理层面 ...
偏振测量技术全解析，两大主流调制方案精准适配科研与工业全场景！偏振，藏在光束里的 “隐形信息密码”肉眼只能看见光的明暗与色彩，却看不见光波电场的振动方向 —— 偏振。从半导体薄膜应力、保偏光纤损耗、AR 光学镜片质检，到量子光学、天文观测、生物显微成像，偏振态是衡量光学元件、材料、光路系统性能的核心隐形指标。想要量化相位延迟、穆勒矩阵、偏振度、双折射等关键参数，偏振测量仪是必不可少的核心检测设备。一套合格的偏振测量系统，可完整解算斯托克斯四参数、穆勒矩阵、偏振度 DOP、相位延迟、消光比、方位角等核心指标，通过邦加球、偏振椭圆可视化呈现光束全部偏振特征，把肉眼不可见的光学差异转化为可量化、可追 ...
前沿成果 | 基于AUT-XperRam，实现电压可寻址光学PUF新突破近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在光学物理不可克隆函数（PUF）领域取得了重要进展。该团队提出了一种无需光刻工艺、可电压寻址的光学PUF平台，相关成果以“Voltage-Addressable Optical PUFs Based on MoS2 Photoluminescence Modulation”为题发表。该研究巧妙地利用了多层堆叠的二硫化钼（MoS2）微结构的空间无序性，并结合静电门控技术，成功构建了一种“一静态-两动态”的多维认证架构。这一创新方案不仅实现了静态的明场灰度读出，更通过电压调控，获得了 ...
100,000 lux模拟阳光：Lightsource Flare Collimator车载相机强光测试方案下午五点，当你开车沿东西向回家，太阳正好落在前方视野里。你可以抬手遮一下，或者把遮阳板拉下来——而汽车的前视相机没有这个选项。阳光直接进入它的视场，在镜片之间反复反射，传感器局部饱和，车道线消失，前车的轮廓也糊在一片白光里。这就是车载相机在真实道路上遇到的常见光照场景之一，IEEE 2020-2024、IEC 62676及ISO 16505:2015等标准都关注到该问题，要求在受控的实验室条件下，以可重复的方式验证相机在强光下的表现。而这就需要一套可以模拟太阳的高亮度、准直、可调节的眩光 ...
拉曼在双栅极工程晶体管增强SWIR光检测性能中的应用短波红外（SWIR）光检测技术在1至2.5 μm 范围内，由于在重尘或浓雾等恶劣大气条件下具有优异的传输能力，因此在夜视、遥感和光通信等多种应用中发挥着关键作用 。随着对下一代高性能光电探测器需求的持续增长，人们对 SWIR传感器的研发兴趣日益浓厚 。目前，商用SWIR光电探测器主要采用砷化铟镓（InGaAs） 和碲化镉汞（HgCdTe） 制造。然而，InGaAs的器件需要采用分子束外延（MBE）、液相外延（LPE）和金属有机化学气相沉积（MOCVD）等高成本外延生长技术 。HgCdTe材料还存在毒性、成本高、材料生长工艺复杂及冷却系统要求高 ...
昊量讲堂 拉曼技术：拉曼技术速通攻略｜5分钟掌握十二大核心研究手段（上）拉曼光谱技术凭借高灵敏度、无损检测优势，已成为材料科学、生物医药、环境监测等领域的 “核心分析工具”，但 SERS、SRS 等专业术语常让新手望而却步。作为深耕光谱技术多年的行业标杆，昊量讲堂整合自身技术沉淀与实战经验，推出拉曼技术速通攻略 —— 用通俗语言拆解核心术语帮助新手快速掌握实用研究手段。一、表面增强拉曼光谱（SERS）：痕量检测的 “千万倍信号放大器”拉曼散射效应非常弱,其散射光强度约为入射光强度的10-6~10-9，极大地限制了拉曼光谱的应用和发展 。1974年Fleischmann等人发现吸附在粗糙金银表面 ...
拉曼技术速通攻略｜5 分钟掌握十二大核心研究手段（下）拉曼光谱技术凭借高灵敏度、无损检测优势，已成为材料科学、生物医药、环境监测等领域的 “核心分析工具”，但 SERS、SRS 等专业术语常让新手望而却步。作为深耕光谱技术多年的行业标杆，昊量讲堂整合自身技术沉淀与实战经验，推出拉曼技术速通攻略 —— 用通俗语言拆解核心术语帮助新手快速掌握实用研究手段。继拉曼技术快通攻略上之后，我们推出了下继续介绍拉曼相关的核心研究手段。一.位移激发拉曼差谱（SERDS）：荧光背景的 “精准减法降噪术”SERDS 技术的核心是用 “光谱减法” 破解荧光干扰难题，完美弥补共振拉曼等技术的荧光背景痛点。其原理通俗来 ...
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