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光学分辨率
实时高分辨率的THZ成像的应用本文讲述了一种实时太赫兹成像方法,使用一个商用光纤耦合光电导电天线作为太赫兹源和一个未冷却的微测辐射热计相机进行检测。利用我们的RIGI太赫兹相机,做了对应的测试。结果表明,THz相机对(生物)材料的隐藏项目、复杂结构和水分含量都可以很好的解决。本文的编写是基于参考文献1的研究成果。一.简介在材料科学以及工业和安全应用中,样品的无损检测是一个重要的前提。非电离太赫兹辐射可以是一种选择,因为它可以提供亚毫米的分辨率。此外,许多材料在这个频率范围内具有较高的透射率。已通过太赫兹辐射成功的研究了塑料、陶瓷、非法药物、、爆炸物、木材、纸、叶和血液]等广泛的材料。此外,大量 ...
光谱在实现高分辨率和高刷新率方面面临着挑战。光谱分辨率受到干涉仪臂长差异的限制,这可能需要直接的光学延迟路径调整。此外,傅里叶变换光谱中使用的机械扫描机制通常会在速度、灵敏度和可靠性方面带来限制。这些限制推动了对替代方法的探索,克服这些挑战就可以在气体光谱应用中获得更好的性能。双梳光谱双梳光谱是一种尖端技术,其利用频率梳的独特特性来实现具有高刷新速率的高分辨率气体光谱。与传统的光谱方法不同,双梳光谱不依赖机械扫描或移动部件。相反,它利用两个精确控制的频率梳来生成稳定且相干的时间干涉图案,并通过简单的傅立叶变换从中提取光谱信息。此外,双梳光谱提供高速的刷新率,允许实时、连续地监测气体样品。使用简 ...
要足够的光谱分辨率来解析光谱特征。快速的光学延迟扫描在满足这两个要求方面发挥着至关重要的作用。通过快速光学延迟线,太赫兹系统可以部署在快速点扫描应用和需要在短时间内检查大表面区域的工厂中。在这些场景中,机械的光学延迟通常难以实现高吞吐量的性能要求。采用单腔双梳的太赫兹系统应用单腔双梳激光器为实现快速、精确的光学延迟扫描提供了引人注目的解决方案,消除了机械延迟级的限制。其共同噪声抑制确保了时间轴上卓越的亚飞秒精度。这种对脉冲延迟的精确控制可以实现高分辨率光谱和材料特性的准确测定。单腔双梳的GHz重复率可实现纳秒级的光学延迟扫描,这非常适合具有长延迟扫描需求的应用,但它又避免了在没有信号的区域中浪 ...
得具有高时间分辨率的样品对泵浦脉冲响应的详细时间记录。泵浦探针采样在材料科学和化学中特别有用,可以帮助了解能量转移、光化学和其他重要过程的基本机制。 目前有多种方法可以实现高性能泵浦探针测量系统。下图从概念上比较了获得zui先jin的性能泵浦探针设置所需的元素。关键挑战:光学延迟扫描为了解析表面声波和热动力学,以及皮秒超声波等应用,通常需要使用长扫描范围的泵浦-探测光延迟。长扫描范围能够研究总厚度为几十微米的复杂薄膜叠层,例如现代半导体微芯片中遇到的薄膜叠层。不幸的是,目前使用机械延迟线在如此长的距离上扫描速度很慢,并且容易受到光束偏转或发散造成的系统误差的影响,为此,光路设计上会需要更复杂的 ...
T)是一种高分辨率、非侵入性的成像技术,广泛应用于医学、生物医学和工业领域。SS-OCT通过扫描光源的光谱来获取图像,与传统的时间域光学相干断层扫描(TD-OCT)相比,其优势在于更快的成像速度和更深的成像深度。通过使用光源的整个频谱,SS-OCT可以获得更高的信号强度和更大的信号动态范围,从而实现更高的成像分辨率和对比度。尽管SS-OCT具有许多优势,但也存在一些局限性和弱点,SS-OCT系统通常需要使用高速的扫频光源来获得成像速度的提升。但在扫描速度变快的同时,配套的OCT数据采集设备也需要跟上光源的步伐。然而目前OCT的数据采集系统并不能完全满足日益增长的SS-OCT的需要。瑞士Acqi ...
精度,配合高分辨率的位置探测器(PSD),系统总精度可达到亚微米量级。除此之外,响应时间对于需要激光束实时稳定的系统而言也是至关重要的,you秀的算法可以将其限制在0.2ms范围,闭环带宽超过5KHZ。下图为光束探测及其稳定系统示意图。激光经过两个快反镜R1和R2之后入射到分束镜BS1上,其中透射光用于后续的实验和正常使用,少量反射光将进入PSD中,用于光束探测。PSD是一种基于半导体PN结横向光电响应的光电器件,根据入射光斑的质心输出电压,两个PSD分别用于检测光束的位置偏移和角度偏移,控制器检测到偏移信息后经过算法将反馈信息给到FSM,控制FSM的旋转,实现对主光束的指向纠偏。下图为使用该 ...
粉末图纹法的分辨率受铁磁粉末颗粒度等因素的限制,因此有分辨率较低的缺点,但由于这种方法设备简单且适用范围大,因此是一种被长期应用的磁畴观测方法。电子显微镜法电子显微镜法主要是通过分析电子束在磁性材料表面反射或透过磁性材料时受磁性材料中磁畴产生的局部散磁场的影响而产生的反射或散射电子束的图像来探测磁性材料的磁畴结构。电子显微境法根据具体的工作原理的不同还分为多种,目前常用于磁畴观测的主要有电子镜式显微镜、洛仑兹显微镜和扫描式电子显微镜等。电子显微镜法具有很高的分辨率因此可对畴壁等磁畴的精细结构进行研巧,可探测得到较多的磁畴信息,但它对强磁场下的磁畴动态变化的分辨率较低,且设备的成本较高操作千分复 ...
亚皮秒的数字分辨率且存在无死区时间。广泛应用于量子光学、航空航天、生物成像及等需要精确时间测量领域的应用。时间间隔与频率分析仪如何捕捉事件、间隔和测量值Moku基于FPGA 技术结合高速的 ADC/DAC 的硬件平台开发时间间隔与频率分析仪,zui高测量频率到150MHz,可以用于精确测量事件之间的时间间隔。这些事件通常是时变电压信号或脉冲,当输入电压达到给定阈值时,仪器就开始或停止记录事件。还能计算这些事件的数量,因此有时也被称为计数器或时间间隔计数器。在频域中,时间间隔与频率分析仪可以使用时间间隔信息来计算信号的瞬时频率和偏差。针对这些应用,Moku App直观的操作界面能提供实时直方图和 ...
皮秒级的时间分辨率捕捉光子。这种高分辨率计时信息对于确定光子从目标反射回来的准确时间至关重要。使用SPAD单光子相机,这种相机具有单光子灵敏度和皮秒级的步进偏移时间分辨率。实验利用了时间门控技术,通过精细地移动时间窗口来捕捉光子,这有助于高精度地确定光子的飞行时间。具体到每个光子的时间戳记录,使用时间相关的单光子步进偏移计数技术,记录每个探测到的光子的到达时间,从而实现高精度的深度信息获取。 2.时空反相关技术:通过利用纠缠光子对的时空反相关性,即使在干扰信号的存在下,也能区分目标光信号与其他光源。例如,实验中使用SPAD单光子相机设置特定的门控窗口,只有当纠缠光子对同时到达相机时,才会记录事 ...
成像技术如超分辨率成像、多光子成像和光声成像的结合,为生物组织提供了更全面的成像信息,这在疾病诊断和治疗评估中尤为重要。5. 荧光探针的开发:新型荧光探针的开发,特别是对特定生物分子和细胞状态高度敏感的探针,极大地扩展了FLIM的应用范围。这些探针可以用于研究细胞死亡、代谢状态和药物响应。对于该领域,昊量光电联合意大利FLIMLABS产品提供了一系列专为荧光寿命分析应用设计的产品,适用于扫描式荧光寿命成像设置的集成。他们的产品阵容包括皮秒半导体激光器、超低暗计数SPAD探测器、恒比鉴别器CFD模块、FLIM数据采集卡。激光器:FLIMLABS提供的光纤耦合皮秒脉冲激光模块,是一种独立模块,不需 ...
入性和高时间分辨率,能够在不破坏样品的情况下进行快速识别。FLIM系统通过分析不同物质的荧光寿命特征,构建了一种高效的识别模式,可广泛应用于环境监测和科学研究。此外,这种技术还可以与其他光学和化学方法结合,如光谱分析,以提高检测的灵敏度和准确性。FLIM技术的进一步应用包括其在复杂环境中的实地使用,如监测海洋和淡水环境中的微塑料污染,为环境保护提供了一种强有力的新工具。FLIM技术通过一个特定的装置来执行,这个装置包括了一个强度高的激光源,用于激发样本中的分子;一个高速SPAD探测器,用于捕捉荧光发射事件;一个TCSPC数据采集卡,来记录SPAD捕获到的事件;以及复杂的软件算法,用于分析荧光寿 ...
nm(光谱分辨率为0.1 nm)。激光脉冲能量固定为100 mJ,重复频率为1 Hz。激光脉冲后延迟2.5µs获得LIBS光谱。图1所示LIBS光谱检测了其中所含元素。图1 [1]LIBS定量检测在230 ~ 450nm区域光谱分析在2017年,Hira Shakeel[2]等人采用标定自由激光诱导击穿光谱(CF-LIBS)对标准铝硅合金进行了定量分析。利用Nd:YAG激光器的基频(1064nm)产生等离子体,并在3.5us探测器栅极延迟下记录了发射光谱。发射光谱定性分析证实合金中存在Mg、Al、Si、Ti、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Sn和Pb。利用等离子体温度和各元素的自吸收校正发射谱 ...
出全新一代高分辨率紫外波前传感器,探测波段覆盖190-400nm。该高分辨率紫外波前传感器具有可测试汇聚光斑,高动态范围,大通光面(13.3mm x13.3mm),高分辨率(512x512),消色差,震动不敏感等特点。半导体技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。随着半导体器件尺寸的减小和集成度的提高,对检测技术的要求也越来越高。紫外波前传感器作为一种高精度的光学检测手段,在半导体检测领域发挥了越来越重要的作用,应用范围也越来越广泛。工作原理:昊量光电推出的紫外波前分析仪基于四波剪切干涉的原理。四波剪切干涉技术克服了传统哈特曼传感器的局限性,可以直接检测汇聚的激光,同时获得相位时需要的像素点大 ...
像差显微镜的分辨率都可以通过将理论衍射限制分辨率与所利用光源的M2因子相乘来估计。确定M2因子的程序由ISO标准11146定义。它涉及到光束焦散的测量(在一个瑞利距离内至少五个光束位置[ ZR ]和距离腰部超过两个瑞利长度的五个位置),从中可以计算M2,分析使用强度分布方法的D4σ秒矩获得的光束半径的演变。在本节中,我们提供了典型的中红外zblan超连续介质源(NKT Photonics, SuperK Compact, 40 mW输出功率)的M2特性。为了获得中红外超连续光谱发射的光束质量,建立了一种全镜聚焦光学布置(以消除色差):使用焦距750 mm的金色球面镜。使用合适的带通光谱滤波器限 ...
构建,其横向分辨率基本上由探测激光束的大小决定。采用数值孔径为1.3的100倍油浸物镜,得到的激光光斑尺寸为0.8µm。如果在聚焦到样品上之前,首先通过光束膨胀增大光束直径以完全填满物镜孔径,则聚焦光斑尺寸为0.16µm。图1.a激光扫描克尔显微镜原理。光的偏振面由e矢量表示。图b显示了从顶部的透视图,以说明两束光离开偏振分束器的正交偏振方向。c平面内和平面外磁化分量与k矢量方向的关系对比。反射光被同一个物镜收集,并通过一个可旋转的四分之一波片来补偿椭圆度,zui后进入汤姆逊偏振分光器。为了zui大限度地提高灵敏度,分离器设置在45◦的入射(未干扰)偏振。分路器提供两束正交偏振方向的光束(图1 ...
不影响照明的分辨率或强度。后者是由光圈光圈控制的。关闭或打开这个光阑不仅改变光的强度,而且改变到达样品的光线的角度。因此,孔径光圈对于磁光显微镜至关重要,因为它允许选择入射方向:中心孔径光圈(图1a)产生垂直照射样品的照明锥。由于对称性,由平面内磁化分量产生的克尔振幅相互抵消,因此在这种情况下,根据极性克尔效应的要求,给出了对平面外磁化的唯yi灵敏度。中心孔径光圈也为平面内域的Voigt和梯度显微镜提供了zui佳条件。偏离中心的孔径膜片(图1b)导致斜入射光束束,这是纵向和横向克尔灵敏度所必需的。这里的入射角色散范围之间的垂直和zui大角度,是由物镜的数值孔径的限制光圈的平面与物镜的后焦平面共 ...
eV时,光谱分辨率约为1.3 eV。XM-1的光子能量范围在500 ~ 1300 eV之间,因此覆盖了波长为2.4 nm的水窗, 3d过渡金属的L边多,稀土体系的M边多。在光子透射样品后,第二个菲涅耳带板,微带板(MZP),将一个全场图像投射到一个x射线敏感的二维电荷耦合器件(CCD)探测器上。它是一个背面照明的薄CCD。目前的CCD芯片像素为2,048×2,048,像素尺寸为13.5 × 13.5µm2。放大倍率的典型值在1500到2000之间,每个图像的视场约为10 μ m。根据可用光子的通量,对于具有强对比度的样品,每张图像的照明时间约为1-2秒。图2.在Fe L3边缘轨道平面上下圆偏振 ...
合于以高时间分辨率读出许多像素。要么只有一行SPAD可用,要么必须在测量之前选择像素。在后一种情况下,采用扫描来模拟成像。为了允许同时使用大量像素进行成像,必须扫描所有像素。因此,检测到光子的信息必须保持不变,直到可以读取像素为止。SPAD的有效区域,即实际检测光子的像素区域,对于单光子探测器至关重要。为了将像素中的电路面积保持在zui小值,从而允许更大的SPAD,主要的实现方式是使用单比特存储器。在现有的SPAD阵列中,这通常需要12个或更多的晶体管。保存的信息仅告诉是否未检测到或至少检测到一个光子(像素结构参见图2.3d)。当SPAD检测到一个以上光子时,可以通过增加读出速度来降低错过光子 ...
统提供的更高分辨率之外,使用349NX的实验还具有其他优点。例如不需要对激光线进行过滤,因此整个激光功率可用于激发光谱,并且实验设置比使用滤光单色仪更简单、更灵活。图2 使用双单色仪获得的4H-SiC和6H-SiC的拉曼光谱正如预期的那样,在>155 cm-1区域的光谱没有伪影。然而,在<155 cm-1的区域,可以看到一些微弱的谱线。这些谱线不是源自样品,而是由激光引起的,用星号标记。这些谱线的强度随着与特征距离偏移的距离缩短而增强。然而,在低于~150 cm-1的范围内,这些伪影的强度比气体激光器激光线附近的等离子线也要低得多。教授利用一块4H-SiC样品测得了一个光谱,如图3 ...
改进模型,将分辨率、放大倍数等重要参量进行了显著优化,大大扩展了光场显微技术的应用领域。同时,由于近年来微型化集成技术的发展,微型化光场显微技术也逐渐成为国内外学者研究的热点。1.傅里叶光场显微成像技术在国内外的发展2014年,Rober等人在核荧光显微镜的像平面上放置了一个微透镜阵列,构建了一个光场反卷积显微镜(LFDM)装置,如图1所示。为了克服LFM中轴向和横向空间分辨率之间的权衡,研究团队通过利用记录数据的混叠并使用适用于LFM的3D反卷积算法,有效地获得了改进的横向和轴向分辨率,蕞终在生物样品内部的横向和轴向维度上,分别实现了高达约1.4μm和2.6μm的有效分辨率。图12019年, ...
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