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 ...
探索双光子成像速度提升：IRIS 重构算法与ALCOR 激光器在高速神经成像中的协同创新针对传统双光子显微镜成像速度慢的瓶颈，复旦大学生物医学工程学院及义乌研究院的团队在生物医学光子学与神经成像领域取得了重要进展。团队提出了IRIS（各向异性稀疏采样成像重建）深度学习框架。相关成果以“Breaking the speed limit in two-photon microscopy via deep-learning imaging reconstruction from anisotropic sparse sampling”为题发表。该研究通过引入“IRIS”策略，在双光子显微成像的慢扫描 ...
解锁微观领域的“荧光指纹”：三维荧光光谱技术的可调谐单色光源系统在生命科学、药物研发、环境监测乃至临床诊断的前沿阵地，科学家们始终在追寻一种能力：看清分子间相互作用的每一个细节，捕捉蛋白质构象变化的每一次微小“呼吸”。传统的分析手段，如稳态荧光光谱，虽然经典，但如同用二维的黑白照片去记录一个五彩斑斓的动态领域，信息维度单一，难以揭示复杂的全貌。而三维荧光光谱技术（Three-Dimensional Excitation-Emission Matrix Fluorescence Spectroscopy, 3D-EEM），正以其有特点的“荧光指纹”识别能力，成为破解这一难题的工具。它通过构建激发 ...
用于硅粒子探测器TPA - TCT的FYLA飞秒激光解决方案摘要：在本文中，我们介绍了TPA - TCT作为硅探测器表征技术，对SPA的TCT方法进行对比，并重点讲述了一种TPA - TCT的实验搭建和测试方法。瞬态电流技术（TCT）是一种完善的方法来表征硅粒子探测器，无论是辐照和非辐照。在基于单光子吸收（SPA）的传统激光TCT实现中，空间分辨率仅限于二维，因为电荷载流子是沿着探测器内激光束的整个传播路径产生的。因此，对器件沿光束轴位置的灵敏度基本上是有限的。双光子吸收瞬态电流技术（TPA - TCT）通过利用硅中的非线性吸收来克服这一限制。当使用亚带隙光子能量时，线性吸收被强烈抑制，并且电 ...
用于时域漫射光学方法的超连续激光器摘要：在本文中，我们介绍了时域漫射技术，并重点介绍了一种TD-DCS装置设置的实验搭建和测试方法。由这种相互作用产生的两种众所周知的现象是吸收和散射。吸收包括光子能量的耗散；而散射指的是光被细胞以随机方向分散在组织内部。光源发射的光子在组织内部衰减，光子路径长度是深度灵敏度的直接指标。在这个范围内，漫射光学作为一种定量的方法来解释光子在组织内部的迁移。研究血液组织的几种常用技术包括传统的漫射光学光谱技术（DOS）和相对较新的漫射相关光谱技术（DCS）。在漫射光谱学中，也称为近红外光谱学，光子在特定波长的衰减被用作血容量和氧合的指标。而在漫射相关光谱（DCS）中 ...
拉曼在双栅极工程晶体管增强SWIR光检测性能中的应用短波红外（SWIR）光检测技术在1至2.5 μm 范围内，由于在重尘或浓雾等恶劣大气条件下具有优异的传输能力，因此在夜视、遥感和光通信等多种应用中发挥着关键作用 。随着对下一代高性能光电探测器需求的持续增长，人们对 SWIR传感器的研发兴趣日益浓厚 。目前，商用SWIR光电探测器主要采用砷化铟镓（InGaAs） 和碲化镉汞（HgCdTe） 制造。然而，InGaAs的器件需要采用分子束外延（MBE）、液相外延（LPE）和金属有机化学气相沉积（MOCVD）等高成本外延生长技术 。HgCdTe材料还存在毒性、成本高、材料生长工艺复杂及冷却系统要求高 ...
偏振测量技术全解析，两大主流调制方案精准适配科研与工业全场景！偏振，藏在光束里的 “隐形信息密码”肉眼只能看见光的明暗与色彩，却看不见光波电场的振动方向 —— 偏振。从半导体薄膜应力、保偏光纤损耗、AR 光学镜片质检，到量子光学、天文观测、生物显微成像，偏振态是衡量光学元件、材料、光路系统性能的核心隐形指标。想要量化相位延迟、穆勒矩阵、偏振度、双折射等关键参数，偏振测量仪是必不可少的核心检测设备。一套合格的偏振测量系统，可完整解算斯托克斯四参数、穆勒矩阵、偏振度 DOP、相位延迟、消光比、方位角等核心指标，通过邦加球、偏振椭圆可视化呈现光束全部偏振特征，把肉眼不可见的光学差异转化为可量化、可追 ...
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