突破光影极限：SPAD相机如何重塑低光与高速成像的未来一.简介单光子雪崩二极管（SPAD）与电子倍增电荷耦合器件（EMCCD）相机是成像领域的两项重要技术，各自具备适合特定应用场景的独特优势。EMCCD相机因其低暗电流特性及弱信号放大能力而备受关注，而SPAD则具有极高的读出速度并能探测单个光子，使其成为弱光与高速应用场景的理想选择。理解二者的差异与优势对选择合适工具至关重要。除卓越的弱光成像能力外，SPAD还具备EMCCD技术无法实现的高动态范围与高速成像特性。特别值得一提的是，SPAD 512配备的时间门控功能可用于研究荧光寿命成像（FLIM）等时变信号，通过时间特征实现分子识别。这些应用 ...
CCD vs CMOS vs SCMOS传感器对比1.回顾 CCD、CMOS 和 sCMOS 传感器的简单指南XIMEA 产品组合提供广泛的相机，这些相机基于不同类型的传感器，如 CCD、CMOS 和zui近的 sCMOS（科学 CMOS），包括背照式版本。一般来说，传感器有多种分辨率、传感器和像素尺寸、噪声水平、帧速率和许多其他规格。不同的应用需要或强调可能相互排除的特定参数，例如，低噪声很难与快速相结合。如果您不确定哪种类型的传感器可以获得什么性能，也许以下概述可以提供一些启示。KAI系列CCD传感器2.图像传感器广泛使用的图像传感器基于这三种技术：较旧的CCD，其次是CMOS和sCMOS ...
Specim高光谱相机在微塑料检测方面的应用1.样品描述本研究涵盖了多种塑料材料（图1）。我们提供了较大的颗粒，每个颗粒尺寸为几毫米，作为基础样品，用于构建光谱参考库。这些颗粒由常用的聚合物组成，例如高密度和低密度聚乙烯（HDPE和LDPE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、聚酰胺（PA）、两种聚苯乙烯（PS1和PS2）以及聚氯乙烯（PVC）。这些材料由于其广泛的使用以及随着时间的推移容易降解为微塑料的趋势，在环境中经常被发现。除了宏观样本外，分析还涵盖了由聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS)制成的微塑料颗粒。这些微塑料的尺寸和颜色各不相同，用于评估光谱库应用于较 ...
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（ ...
超短激光脉冲测量设备介绍超短激光脉冲通常是指脉冲宽度在阿秒量级（10^-18s）和飞秒量级（10^-15s）以及皮秒量级(10^-12s)的激光脉冲。由于超短脉冲激光具有极高的时间分辨率以及较高的能量密度，目前被广泛应用于研究各种超快现象以及以及强场物理行为等，比如激光加速、阿秒科学、激光聚变、超快动力学以及工业领域的激光精细加工等。超短激光脉冲作为一款测量物质微观shi界重要工具，其时间特性的精确测量就显得尤为重要。超短激光脉冲测量技术从广义上来讲，可分为时域测量和频域测量（通过测量非线性过程产生的光谱信息来反演重构超短激光脉冲的包络及相位）。此处，我们仅针对频域测量介绍我们昊量可以提供的超 ...
超导纳米线光子数分辨探测器：开启量子通信与传感的新纪元近年来，随着量子通信、激光雷达（LiDAR）和单光子成像等技术的飞速发展，对高性能单光子探测器的需求日益迫切。特别是在光子数分辨（Photon-Number-Resolving, PNR）能力方面，传统单光子探测器存在明显短板。文中提出并验证了一种基于并行超导纳米线结构的光子数分辨探测器，为高灵敏度、高速度、低噪声的单光子探测提供了全新解决方案。一、从“有无”到“多少”：光子数分辨的技术挑战与意义传统单光子探测器（如SPAD）仅能判断“是否有光子到达”，无法区分光子数量。这在高动态范围、高背景噪声或量子态重构等应用中成为关键瓶颈。光子数分辨 ...
拉曼光谱专题4|解锁拉曼分析密码：光谱分辨率的奥秘与应用你是否想过，在微观的分子shi界里，如何精准区分相似的化合物，看透材料的应力和压力效应？答案就藏在拉曼光谱的 “幕后英雄”—— 光谱分辨率里！拉曼光谱蕴含着海量信息，而光谱分辨率堪称从中提取关键信息的 “黄金钥匙”。分辨率越高，我们就越能像拥有 “火眼金睛” 般，清晰区分相似化合物、辨别分子结构的细微差异，还能精准测量材料的应力和压力变化。可以说，选对光谱分辨率，拉曼测量实验就成功了一半！光谱分辨率（R）到底是什么？简单来说，它是光谱分辨细节特征的能力，公式为 R = λ/Δλ，其中 Δλ 是在波长为 λ 时能区分开的Min波长差。在拉曼 ...
新型三维霍尔传感器及其在巡检机器人中的应用磁场传感器在机器人、汽车、医疗等行业具有广泛的重要用途，尤其在磁场精确测量方面至关重要。虽然霍尔效应传感器因其磁场测量能力而广受欢迎，但传统传感器在同一位置同时测量三维磁场方面存在限制。而这种能力对于精确测量永磁体、电磁体及磁性组件的高梯度磁场至关重要。为克服这一局限，研究人员开发出一种新型CMOS磁场传感器，能在同一点同时测量Bx、By和Bz三个磁场分量。集成的垂直与水平霍尔元件确保了高角度精度及三个测量轴的正交性。偏置采用旋转电流技术，有效降低了偏移、低频噪声和平面霍尔效应。本文所展示的紧凑型3D霍尔传感器拥有宽广模拟带宽、高磁场分辨率以及内置温度 ...
使用Moku Boxcar平均器改善SNR测量Boxcar平均器的工作原理Boxcar平均器和锁相放大器在检测重复信号时有助于提高SNR性能。Boxcar平均器对输入信号应用时域Boxcar门控窗口，有效减小Boxcar窗口之外的时间噪声分量；而锁相放大器部署窄带滤波器以提取中心频率周围小范围内的信号，并抑制通带之外的噪声。因此，Boxcar平均器特别适合处理低占空比信号，因为这种情况下的大部分时域信号通常都是噪声。图1展示了Boxcar平均器的工作原理。用户定义的触发信号在触发后经过一定延迟后激活Boxcar门控窗口。门控窗口允许数个输入信号在窗口宽度上相加。然后，该仪器对从Boxcar积分 ...
用SPECIM高光谱成像检测咖啡豆中的污染物食品质量检测中的高光谱成像技术在这项研究中，使用 Specim 的 FX10、FX17 和 SWIR 高光谱相机测量了2种咖啡豆和几种污染物，每种相机都具有不同的光谱范围和分辨率：数据使用 SpecimONE 处理平台的 SpecimINSIGHT 进行处理。测试的污染物包括木棍、贝壳和石头。每台相机都记录了光谱响应，以评估它们在区分这些污染物和咖啡豆方面的有效性。图1.样品和污染物照片与传统的视觉系统相比，高光谱成像技术的优势显而易见：咖啡豆和污染物都经过烘焙，颜色非常相似。因此，仅靠 RGB 相机无法区分它们。咖啡豆和杂质的密度也很相似，因此 X ...
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