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 ...
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， ...
超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频器：50 ps响应测量方案超导太赫兹探测器Bolometer-HEB混频的核心价值，可以概括为“宽频率覆盖 + 高灵敏度 + 超快响应 + 低温系统化配置”。对于需要从极弱THz信号中提取有效信息，或需要捕获纳秒、皮秒级瞬态THz信号的科研实验，HEB是一类值得重点考虑的探测方案。一、为什么实验需要THz高性能超导探测器？在光学测量中，可见光和近红外探测技术已经非常成熟。以硅、InGaAs 等材料为代表的光电探测器，可以实现高速、高灵敏度的光信号探测，广泛应用于光通信、成像、光谱分析等领域。既然普通光电探测器已经能够实现高速、高灵敏度的光探测，为什 ...
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 ...
突破2GHz：新一代Moku:Delta 超高频锁相放大器一、引言在量子计算、精密光谱学、纳米显微成像等前沿科研领域，锁相放大器(Lock-in Amplifier)是从强噪声背景中提取微弱周期性信号的重要工具。传统的锁相放大器往往面临着带宽受限、通道数不足、与其他仪器协同困难等问题。传统锁相放大器的解调带宽通常仅局限于几MHz甚至几百kHz——即便是市场上主流的高端型号，如 Zurich Instruments UHFLI（600 MHz）和 SRS SR844（200 MHz），距离微波频段的直接解调仍有明显差距。然而Liquid Instruments推出的第四代智能测控平台Moku:D ...
上海技物所宋玉欣/陈晓双/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 ...
不用Abel反演，如何直接获得电子三维动量？TPX3CAM给出了新的解决方案！如果想知道电子究竟向哪个方向飞、飞得有多快，Velocity Map Imaging（VMI）几乎是所有强场物理和超快光谱实验都会用到的重要技术。然而，传统VMI一直存在一个技术难题：探测器能够记录电子落点的位置，却无法直接获得电子沿飞行方向的速度信息。因此，大多数实验只能获得二维动量投影，而完整的三维速度分布，往往需要借助Abel反演或切片成像等复杂方法才能恢复。那么，是否能够像记录一张普通图像一样，同时获得电子的空间位置和飞行时间，从而直接重建三维动量？近期发表于 Review of Scientific Ins ...
P1800对标Keithley 2450？0.1fA极限精度+国产服务，上海顶尖实验室为何集体“换芯”？在张江科学城的纳米器件实验室里，我们曾长期依赖Keithley 2450进行基础测量。但在进行石墨烯量子点的输运特性测试时，Keithley 2450的本底噪声大到让曲线布满‘毛刺’，微弱的库仑 blockade 信号几乎无法辨识。直到引入概伦电子的P1800，单电子隧穿的微弱阶跃信号竟清晰呈现——那一刻我们意识到，这不仅是信噪比的胜利，更是国产高端测试仪器打破国际垄断的历史性时刻。” ——来自上海某顶尖半导体研究所技术总监的深度访谈2026年，随着第三代半导体、量子计算和二维材料研究进入深 ...
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 ...
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 ...
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