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 ...
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 ...
基于ASI Tpx3Cam单光子时间戳相机的快速量子鬼成像技术应用研究1 引言:量子鬼成像的速度困局量子鬼成像(Quantum Ghost Imaging, QGI)自1995年由Pittman等人早期实验验证以来,一直是量子光学领域较有魅力的研究方向之一。其核心原理是利用纠缠光子对——通常为自发参量下转换(SPDC)产生的信号光与闲置光——之间的非定域关联,实现一种"物体从未见过的光场也能成像"的奇特能力。具体而言,信号光路与物体交互后被桶探测器收集,闲置光路则被空间分辨探测器记录;通过对两路光子进行时间符合关联,即可从闲置光路重建出物体的空间图像。这种技术的潜在应用价值 ...
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 ...
拉曼在羟基磷灰石/碳纳米管纳米复合材料稳定化方案中的应用羟基磷灰石(HAp)等陶瓷材料因其结构完整性、生物相容性和骨传导性而被广泛认可,这使其在骨修复、植入物涂层及功能性生物陶瓷领域具有重要应用价值 。然而,尽管具备这些优势,HAp固有的脆性和低断裂韧性限制了其在承重应用中的使用。为克服这些缺陷,研究者们探索了多种增强策略,包括聚合物掺入、离子掺杂以及碳基纳米结构的添加。其中,碳纳米管(<|碳纳米管>)因其卓越的拉伸强度、高长径比和导电性 而成为极具前景的增强材料,可显著提升陶瓷复合材料的力学性能、热性能及功能表现。然而,由于碳纳米管具有强烈的范德华吸引力、较差的润湿性和易团聚倾向 ...
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 ...
从多光束干涉到3cm/s频率稳定:FP标准具的高精度光谱“标尺”之路一、高分辨率光谱为什么需要一把稳定的“光学尺”在普通光谱实验中,研究人员首先关心“有没有谱线”;进入高分辨率和高精度阶段后,问题会进一步变成“谱线究竟位于哪个频率、经过一段时间后是否仍在同一位置”。温度、机械应力、空气折射率变化以及光谱仪内部漂移,都可能让探测器上的谱线位置发生微小变化。于是,一个具有规则频率间隔、能够重复读取的参考谱就成为系统校准的关键。Fabry-Pérot(FP)标准具的优势正在这里:用宽带光照明时,其透射谱会出现一串近似等间隔的窄峰,相当于在频率轴上放置大量规则“刻度”。这些刻度可用于追踪光谱仪漂移、标 ...
从“腔长稳定”到 1 Hz 线宽,Stable Laser Systems 超稳腔(超高精度 Fabry–Perot 腔)起到的决定作用!一、为什么“窄线宽”会归结为“控制腔长”?高精度光谱、光学原子钟、光频梳稳频、相干光通信和长相干长度测量都在追求同一件事:让激光频率在目标时间尺度内尽可能不漂、少抖。单纯依靠激光器自身的机械腔或电流控制,很难把环境扰动隔离到 10⁻¹⁵ 量级。工程上更有效的做法,是先准备一个频率判别能力极强、短期稳定性极高的参考——高精细度 Fabry–Perot 光学腔——再用反馈把激光“追随”这个参考。因此,超稳腔不是一个简单的“窄带滤波器”。它本质上是一把以光学长度 ...
Moku:Pro基于数字相位计实现高稳定度光学频率差控制为什么需要激光频率偏移锁定?对于许多精密光学实验,真正需要稳定的是两台激光器的相对频率。两束光在光电探测器上干涉后产生beat note,对于两个激光信号的复电场E1和E2E1= A1e-ⁱ(ω1t +φ1)E2= A2e-ⁱ(ω2t +φ2)对于探测器PPD= |EPD|2= |E1+ E2|2展开后得到|E1+ E2|2= E12+ E22+ A1A2e-i[(ω2-ω1)+φ2-φ1]上述表达式说明,拍频信号的振荡频率由 ω₁−ω₂ 决定,而拍频相位则包含两台激光器的相对相位信息。对于一般探测器而言,其对于高阶项无法探测,所以只能测 ...
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