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 ...
锁模激光器：从原理到产品，一篇搞懂什么是锁模？想象一下这样的场景：一个音乐厅里有一百位歌手，每个人都在自顾自地唱着自己喜欢的歌，节拍、音调完全不同。这时候你听到的，只会是一片嘈杂的嗡嗡声，强度大致恒定——这就是普通连续激光器的工作状态。现在，如果给这群歌手来一位指挥，让他们全部按照同一个节拍、同一个音高、同一时刻开口唱歌，会发生什么？当一百个声音完美同步时，会在那一瞬间爆发出震耳欲聋的声浪，然后在下一个瞬间又全部安静下来。锁模激光器干的就是这件事：把激光器里原本“各唱各的”的多个频率模式，强行“指挥”到同一个步调上，让它们团结起来，周期性地产生一个巨大的能量峰值，从而输出超短激光脉冲。这个“指 ...
超连续激光测量BODIPY样品的转换效率摘要：在本文中，我们简单介绍了BODIPY衍生物，并重点介绍了一种寿命测量的实验搭建和测试方法。4,4-二氟-4-硼-3a，4 -二氮-s-茚二烯（BODIPY）是在40多年前发现的，在过去的几十年里，由于其在有机半导体材料领域的潜力，其光电特性已经成为多项研究的主题。通过寿命测量和新分子的荧光猝灭来测量转化效率。自制实验装置包括共聚焦显微镜，连接时间相关单光子计数装置和APD检测器（图1）。寿命测量的佳的照明需要宽光谱范围来研究BODIPY衍生物的发射。在这个范围内，选择的选项包括FYLA超连续激光，它确保脉冲照明在MHz重复率，具有平坦的光谱覆盖从4 ...
让光子不再“迷失”于大气扰动：高速自适应光学系统开启自由空间量子通信新篇章自由空间量子通信是构建全qiu量子网络的关键一环。无论是地面站与卫星之间的链路，还是跨城市、跨水域的量子密钥分发（QKD），都离不开光信号在大气中的传输。然而，大气湍流引起的波前畸变会严重降低信号耦合效率、引入模式串扰，从而限制通信距离和安全性。大气湍流带来的波前畸变，就像夏日路面上的热浪一样，光子在这种“湍流”中穿行，就像星光在夜空中闪烁一样，波前被扭曲、模式被打乱，光束“摇摆不定”，导致单光子空间模式发生串扰、误码率飙升，高维编码的优势被大幅削弱。[图1：什么是波前畸变？—— 湍流导致规则波前变为扭曲表面示意图]图注 ...
芬兰Timegate时间门控拉曼：为癌症精准诊断装上“火眼金睛”在生物医学的微观shi界里，光既是探索者，也是被干扰者。当科学家试图利用拉曼光谱技术捕捉细胞内部的分子振动，从而获取“分子指纹”时，往往会遭遇一个棘手的物理难题——生物样本自身发出的强烈荧光。这种荧光就像一场突如其来的大雾，瞬间淹没了微弱却关键的拉曼信号，让原本清晰的分子结构变得模糊不清。为了解开这道困扰业界多年的“荧光枷锁”，来自芬兰的顶尖光子学团队Timegate Instruments（以下简称Timegate）给出了一个极具智慧的答案：利用“时间”作为滤镜。Timegate的时间门控拉曼光谱技术（TG-RS）并非简单的硬件 ...
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 ...
汉堡大学使用Moku实现量子密钥分发实验系统中的相位稳定引言量子密钥分发（QKD）zui早在20世纪80年代提出，它提供了一种比经典方法更安全的信息传输方式。在典型的QKD方案中，发送方（Alice）通过量子态对经典信息进行编码，并通过量子信道传输给接收方（Bob）。由于量子力学中的不可克隆定理，这些量子态无法被复制。这意味着窃听者（Eve）无法在不被Alice和Bob察觉的情况下获取或复制传输信息，从而使通信过程具有高度安全性。因此，QKD能够在信息不会被拦截的前提下安全传输敏感数据。目前已有多种成熟的QKD协议与实现方法。近年来，连续变量量子密钥分发（CV-QKD）因其与现有通信基础设施（ ...
AdvR (Covesion) 相位调制器应用综合案例分享：从量子精密测量到原子干涉仪的工程实践在现代精密光学与量子工程领域，高性能电光调制器（EOM）不仅是信号加载的工具，更是连接微波域与光子域的“量子桥梁”。AdvR, Inc. 凭借其在周期极化铌酸锂（PPLN）和晶体波导技术上的深厚积累，曾长期占据可见光波段高性能调制器的制高点。随着AdvR被 Hawthorn Photonics 集团收购，其品牌现已整合并以 Covesion 的名义继续运营，致力于将这一顶尖技术应用于更广泛的量子传感与光子集成领域。本文将结合四篇发表于Review of Scientific Instruments、 ...
“自带AI”的超高效液相色谱仪（UHPLC）——方法开发轻松搞定！AI4S是什么？AI4S是AI for Science（人工智能驱动的科学研究）的简称。它是一种利用人工智能技术，尤其是深度学习、机器学习和大模型，来解决基础科学研究和工程领域难题的新方法。AI4S的核心目标是让AI成为高效的生产力工具，从而加速整个科学发现的过程。如今，AI4S已经被学术界广泛视为继实验、理论、计算、数据之后的第五大科研范式。超高效液相色谱仪（UHPLC）的AI4S能做什么？AI4S超高效液相色谱仪（UHPLC），通过化学领域大模型，海量分析化学领域知识、理解分析推理对话能力，对色谱条件预测、pH洗脱能力预估、 ...
Photonics Instruments M700单色仪-光谱仪深度解析引言在现代科学探索与高端工业制造的宏大叙事中，光谱分析技术始终扮演着“眼睛”的角色。从揭示原子能级的微观奥秘，到监控半导体晶圆生产的毫厘之差，高精度的光谱数据往往是推动技术迭代、验证科学假设的核心依据。在这一领域，Photonics Instruments公司推出的M700单色仪-光谱仪（Monochromator-Spectrograph），以其卓越的光学设计、ji致的自动化控制和广泛的适用性，确立了其在高端光谱分析市场的标杆地位。M700不仅仅是一台测量仪器，它是一个为应对苛刻光谱挑战而生的多功能光学平台。无论是基础 ...
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