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 ...
无需制样的快速多元素检测——激光诱导击穿光谱（LIBS）方案LIBS(激光诱导击穿光谱)是将一束高能脉冲激光聚焦在样品表面，当激光辐照度超过样品的击穿阈值时，少量材料将被烧蚀和激发以产生等离子体。在激光脉冲结束时，等离子体迅速扩散并冷却。激光诱导等离子体内包含了电子、离子、原子、分子和微粒等，整体呈电中性。当激光脉冲结束后，等离子体中被激发的粒子会从高能级向低能级跃迁，并发射特征谱线。用光谱仪采集等离子体发射的特征谱线就会得到LIBS光谱图。通常我们认为等离子体中各种元素的比例与烧蚀样品的元素比例一致。通过分析特征谱线的强度，可以定量分析出样品中各种元素的含量。星朗浩宇提供一体台式LIBS、分 ...
从一篇 Nature Communications 研究看可重构超构表面表征的光源选型——兼论 IceTune 高分辨可调谐激光系统的技术适配性上海昊量光电设备有限公司 | FYLA 产品代理与技术服务 | 光电测试与光谱表征方案超构表面的动态可重构能力已由材料相变实现，但能否把这种能力"测量出来"，则取决于照明光源是否满足一组由器件物理特性决定的刚性约束。本文以一项发表于 Nature Communications 的二氧化钒（VO2）相变超构表面研究为切入点，逐项拆解其表征工作对光源的波长覆盖、谱纯度、偏振特性与带外抑制所提出的要求，并推向可泛化的选型准则——IceTu ...
上海技物所宋玉欣/陈小双/魏璐Small：单光探测器中神经控制增益压缩的自适应红外视觉【研究背景】在漫长的生物进化过程中，人类视觉系统演化出了一套精妙的自适应机制。通过瞳孔大小的动态调节与视网膜感光细胞的反馈回路，人眼能够在从昏暗星光到刺眼阳光的巨大光强跨度中，始终保持对环境的清晰感知。然而，生物视觉存在天然的物理局限：我们无法感知红外波段，且对光的偏振状态不敏感。在自主感知、边缘智能以及复杂环境探测等前沿领域，突破这些生物视觉的生理限制已成为迫切需求。现有的红外图像传感器在应对复杂光照环境时，往往依赖于系统级的补偿手段，如机械光圈调节、模拟增益控制（AGC）以及复杂的数字后处理算法。这些传统 ...
上海技物所卢伟/李冠海/陈小双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 ...
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/陈小双/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 ...
科研前沿 | 单探测器实现多峰光谱重建！共聚焦拉曼光谱仪助力二维材料表征新突破近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在计算光谱学领域取得重要进展。该团队提出了一种基于面内双底栅黑磷（BP）光电探测器的可门控能带轮廓光谱仪，成功在单个探测器上实现了高精度、多峰光谱的重建。相关成果以“Local Band‐Profile Control Unlocks Multipeak Spectral Reconstruction in a Single Photodetector”为题发表于国际学术期刊《Advanced Functional Materials》。该研究通过引入可调门控带形调制技术， ...
中子计数到中子事件：ASI TPX3Cam事件相机中子探测新技术ASI TPX3Cam事件相机代表了一种新的中子探测理念：传统探测器主要关注记录中子的数量，而事件相机则聚焦于记录每一个中子的空间位置和到达时间。这种从“计数”到“单事件记录”的转变，使中子实验能够获得更丰富的时间信息，构建出更高维度的数据结构，并拥有更加灵活的数据分析方式，同时也显著增强了成像技术与谱学方法相结合的能力。随着材料科学、能源材料和核工程研究对多尺度、多信息表征需求的不断增长，事件模式中子探测技术正在成为传统中子探测体系的重要补充。在这个意义上，ASI TPX3Cam不仅是一台高速事件相机，更是连接中子成像、TOF衍 ...
Swabian Time Tagger X：皮秒级时间标记实现PNR光子数分辨Swabian Time Tagger X 单光子计数器/符合计数器：如何用皮秒级时间标记实现 PNR 光子数分辨在量子光学实验里，“单光子计数”常被理解为记录每一次探测器 click；但在更高阶的量子态表征、线性光学量子计算和量子增强测量中，仅知道“有没有光子”往往不够，还需要进一步知道“一次事件里有几个光子”。这就是光子数分辨（Photon-Number Resolution, PNR）的核心任务。需要先明确：Swabian Time Tagger X 本身不是把光子转换为电脉冲的 PNR 探测器。SNSPD、S ...
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