SCMOS相机 光束分析仪 DMD 光纤束 合束激光器 共焦 拉曼光谱仪 锁相放大器 无掩膜光刻机 高光谱相机
光束质量分析仪测量原理(一)光束质量分析仪(光束轮廓分析仪)是一种用于激光束测量的重要工具,它不仅可以测量激光束的整个光强分布,也可以测量激光束的具体形状及大小。在一些激光应用(例如激光切割、激光打孔)方面上,激光束的检测是非常重要的,它影响着切割的精度以及钻孔的质量。目前市面上使用较多光束测量方法有狭缝扫描法、刀口扫描法、面阵相机法。狭缝法和刀口法扫描时间较长、且为人工控制、测量精度难以把控。该测量方法操作复杂,容易出错,多为经验丰富的技术人员操作,但优势在于可以测量大功率激光。面阵相机操作简单、扫面速度快、测量精度高、光谱响应范围宽等诸多优点,成为现在最主流的光束测量方法。此外,相机前面加 ...
Moku:Pro/Lab/Go的激光稳频一体化解决方案Pound-Drever-Hall(PDH)技术是一种主动锁频技术,是目前激光稳频系统中性能最好的手段之一,由 R.V. Pound,Ronald Drever 和 John L在19831年首次提出的。利用Fabry-Perot(F-P)腔稳频的激光系统是最常见的一种稳频方法。当激光被射入一个F-P腔中时,它会被反射、透射或吸收,腔的长度越接近激光器的精确波长的一半,激光器的能量就会被传输的越远。不幸的是,激光的频率和腔长的连续变化取决于一系列的因素,如环境温度、注入电流和量子波动。PDH锁定利用从谐振腔反射出来的光来产生一个误差信号,来 ...
涡旋光轨道角动量复用通信系统摘要:涡旋光与传统光通信相比,涡旋结构携带轨道角动量(orbitalangularmomentum,OAM)具有新的自由度,使得OAM复用技术在提高系统的通信容量和频谱利用率方面具有独特的优势,通过对OAM光束复用特性的研究,可以更加直观地了解OAM复用光束。一、OAM复用通信的背景与意义无线光通信,即自由空间光(free-space optical, FSO)通信是一种以激光为载体,可进行数据、语音以及图像等信息传递的技术。由于大气对光信号的吸收和散射,而对空间中传输的光束产生衰减,大气湍流效应引起激光光斑漂移、闪烁以及扩展,造成较大的误码率甚至通信中断。传统的通 ...
无需扫描! SPINDLE可实现3D高精度单分子定位成像!介绍超分辨率显微成像是一系列能够使研究人员能够“打破”光学显微镜衍射障碍的方法,在该系列方法中分辨率最高的技术为光激活定位显微技术(PALM)。这些方法依赖于在数千帧中对单个分子的随机子集进行定位(SMLM),并将这些个体的定位重构为单个超分辨率图像。传统的定位显微镜可以在横向维度上进行10~20nm的精确成像,为了实现更高的定位精度,要求显微镜配置具有更高信噪比的灵敏探测器。尽管横向分辨率令人印象深刻,但传统的2DSMLM仍通常缺乏轴向分辨率。美国DoubleHelixOptics公司的SPINDLER系列3D显微镜成像模块与3DTR ...
纯相位空间光调制器在点扩散函数(PSF)工程中的应用一、引言2014年诺贝尔化学奖揭晓,美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”,从此人们对点扩散函数(PSF) 工程的认识有了显着提高。Moerner 展示了PSF 工程与Meadowlark Optics SLM 的使用案例,用于荧光发射器的超分辨率成像和3D 定位。PSF工程已被证明使显微镜能够使用多种成像模式对样本进行成像,同时以非机械方式在模式之间变化。这允许对具有弱折射率的结构进行成像,以及对相位结构进行定量测量。已证明的 ...
阻抗分析在微流控中的应用一.简介人类对自动化和高效率的追求,让微流控技术获得很多微型生物化学分析领域专家们的青睐。微流控意为在微型设备上对流体的控制、操作和处理。微流控技术属于一种底层技术,融合了化学、流体物理、微电子、新材料等多门学科知识。微流控芯片成为微流控技术的核心元件,它将原本需要在实验室进行的样品处理、生化反应和结果检测等关键步骤汇聚在一张微小芯片上进行,被业界誉为“芯片实验室”。微流控芯片具有强大的集成性,能够同时并行处理大量不同样本,具备分析快、耗能少、污染低等特性,因此被广泛应用在生物医学研究、药物合成筛选、司法鉴定等多个领域。生物医学的发展对细胞和亚细胞成分(细胞核,RNA, ...
光纤传感中的光频域反射(OFDR)技术OFDR的原理如下图所示,光源发出的频率经线性扫描的连续光被耦合器分为两路,有一路光就被注入到传感光纤,当它在光纤中传播时会一直有瑞利散射信号发出,这些散射的瑞利信号通过耦合器被耦合到探测器中,剩余的一路光波经过反射后作为参考光通过耦合器同样被耦合到探测器中。从原理上来看,COTDR和OFDR对瑞利信号的检测方式相同,都是相干信息探测。满足了相干条件的瑞利散射信号光,会在光电探测器上发生混频。光传输过程中的衰减会累计,累计得的两路光是总瑞利散射强度的重要参量,对光纤中某一具体位置,可以通过频谱上各频率点反推出光纤中的各个位置。由于比重与光纤沿线的衰减成正比 ...
光波导折射率测量单次测量光波导或者光子器件中的折射率由于光波导低损耗的特性,因此在光子设备和系统中被大量使用。光波导的折射率分布是决定插入损耗和传播模式的关键参数。基于定量相位成像技术(QPI),Phascis的波前分析仪可以作为测量折射率变化的高精度计量仪器。准确测量折射率变化,对于生产光子器件的开发、优化和质量监控是必要的。作为一种非破坏性测量方法,QPI可提供精确的波导折射率分布。SID4成像系统适用于测量光纤或激光写入波导。集成在光学显微镜Phascis定量相位成像(QPI)相机安装在经典明场显微镜上,并且无需修改显微镜。Phasics输出的相位图可以轻易的转化为折射率,如下所示,OP ...
使用Moku锁相放大器和相位表进行开环和闭环相位检测的选择指南高精确度及高灵敏度相位检测在众多测试测量场景都至关重要。例如,测量电流和电压之间的相移可以显示设备或元件的复阻抗。可以通过光学干涉仪的控制臂和测量臂之间的相移来测量极小的位移。Liquid Instruments的Moku设备可以提供两种检测射频信号相位的仪器:锁相放大器和数字相位测量仪。在本应用说明中,我们将介绍这两个仪器的工作原理,并为不同的应用场景提供仪器选择指南。介绍锁相放大器和相位表(数字相位测量仪)是两种常用于从振荡信号中获取相位信息的仪器。锁相放大器可以被视为开环相位检测器。相位是由本地振荡器、混频器和低通滤波器直接计 ...
锁相放大器的基本原理简介锁相放大器是物理实验室中常用的工具之一,尤其对于实验信号提取和处理,因此熟悉锁相放大器的原理和使用很重要。锁相放大器可以从输入信号中提取出目标频率的信号,并将之放大,即起到了频谱宽极窄的带通滤波器的效果;如式1中所示:其中为输入信号,为输出信号的振幅,是目标频率,为参考信号相位,为输入信号相位;在锁相放大器中需要为其提供一个参考相位,而(1)中的相位则取决于参考信号相对于输入信号的相位。以下根据锁相放大器中的工作模块对其进行简要介绍。[1]图1:锁相放大器内部模块示意图[1]图1中所示“Signal Amplifier”为输入信号的交流放大器,该部分为电压放大器,将输入 ...
纯相位空间光调制器在PSF工程中的应用一、引言2014年诺贝尔化学奖揭晓,美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”,从此人们对点扩散函数 (PSF) 工程的认识有了显着提高。Moerner 展示了 PSF 工程与 Meadowlark Optics SLM 的使用案例,用于荧光发射器的超分辨率成像和 3D 定位。 PSF工程已被证明使显微镜能够使用多种成像模式对样本进行成像,同时以非机械方式在模式之间变化。这允许对具有弱折射率的结构进行成像,以及对相位结构进行定量测量。 已证明的成 ...
无膜光学麦克风及其应用运用光学手段测量声音,一种常见的思路是通过光波来检测声波诱导的悬臂或反射膜的机械运动。然而,基于移动机械部件(如薄膜)的麦克风(无论是在电气设备还是光学设备中)都有局限性,因为它们都受到所涉及结构机械特性的影响,这些结构表现为耦合的弹簧-质量系统。例如,包含薄膜或可机械变形的压电材料的麦克风具有几个不同的共振频率。虽然阻尼系统可以改善设备频率响应的线性度,但会导致灵敏度的降低。XARIONLaserAcoustics是一家奥地利的初创公司,成立于2012年,是从维也纳科技大学分拆出来的,正在开发一种新型的声学传感器,其中声压波由微型法布里-珀罗标准具纯光学检测。该标准具是 ...
Light Sci. Appl. :利用超声诱导的光场扰动将光聚焦到散射介质中技术背景:将光有效的聚焦到或穿透不透明的散射介质对许多应用来说至关重要,例如光学成像、操纵、治疗、激发等。然而,由散射介质中的微观折射率不均匀引起的光学散射使得入射光的(行走)路径随机化,这对有效传递光强造成了巨大的挑战。为了克服这一挑战,(研究人员)正在积极开发和应用波前整形(wavefront shaping, WFS)方法来将光聚焦到或穿透散射介质。WFS通过调制入射波前使得不同行走路径的散射光子在目标位置相长干涉。WFS技术可以分为三类:基于反馈的波前整形、传输矩阵求逆、光相位共轭(optical phase ...
ACS Photonics July 21, 2021 Volume 8, Issue 7 摘要Terahertz Nano-Imaging of Electronic Strip Heterogeneity in a Dirac SemimetalRichard H. J. Kim,...Jigang Wang*Emerging topological semimetals offer promise of realizing topological electronics enabled by terahertz (THz) current persistent against impur ...
BNF、BPF和BP,几种体布拉格光栅滤光片的区别简介布拉格光栅陷波滤光片(Braggrate Notch Filter, BNF)、(Braggrate Pass Filter, BPF)和布拉格光栅带通滤光片(Braggrate Bandpass Filter,BP)三者皆是应用于拉曼测量系统之中的重要光学原件,并主要通过它们实现低波数拉曼测量(Raman shift <30cm-1);以下主要从物理参数方面介绍三者区别:①体布拉格光栅陷波滤光片(BNF)体布拉格光栅通过紫外全息光照射光热折射玻璃而制成的体布拉格光栅滤光片,该布拉格光栅对满足特定角度的单波长光有较高的衍射效率,而且布拉格光 ...
用于等效时间采样应用的空间多路单腔双光梳激光器1.介绍双光学频率梳(简称双光梳)[1]的概念在光频梳被提出后不久被引入[2-4]。在时域上,双光梳可以理解为两个相干光脉冲序列,它们的重复频率有轻微的偏移。自问世以来,双光梳光源及其应用一直一个重要研究课题[5]。双光梳光源与早期用于泵浦探测测量的激光系统有许多相似之处。特别是,利用两种不同重复频率对超快现象进行采样的想法,早在20世纪80年代就已经通过等效时间采样概念的演示进行了探索[6,7]。在这种情况下,通过frep/的因子,超快动态过程在时域中被缩小到更慢的等效时间。这里frep是采样频率,是采样频率与激发重频的差值。这个概念很快通过一对 ...
2018年综述:计算成像(上)2018年美国陆军研究实验室的Joseph N. Mait等人在Advances in Optics and Photonics上发表综述文章Computational Imaging。其内容如下:目录1、引言(Introduction)2、感知、成像和摄影(Sensing, Imaging and Photography)3、成像简史(Short History of Imaging)3.1、古代(Antiquity)3.2、辅助人类成像:成像科学的开端(AidedHuman Imaging: the Beginning of Image Science)3.3 ...
Nature Methods:清晰光学匹配全景探测通道技术用于深层脑部大体积成像技术背景:活体大脑中的高分辨率光学成像已成为研究动物行为背后神经回路(neural circuits)可塑性和功能的有力工具。基因编码的荧光指示剂和光学成像使对活体动物神经元结构和功能的选择性标记和观察成为可能,这改变了神经回路的研究。此类技术需要将光聚焦到脑组织内。由于折射率不均匀引起的随机光散射,单细胞分辨率的功能成像探测深度通常在1 毫米的量级。即使对于厘米级的小鼠大脑,这种穿透深度也将大脑区域的光学成像限制在了浅表层,因此除非采用侵入式手段,否则大部分大脑仍然无法进行高分辨率光学成像。尽管功能磁共振成像和基 ...
Optica:基于光学散斑图像测速法的体内血流定量估计技术背景:人脑的质量只占人体的2%,而氧和营养物质的消耗占20%。通过脑部血管系统进行的局部脑血流(cerebral blood flow, CBF)调节在将氧和葡萄糖传输到神经活动位置方面起着至关重要的作用。在临床和研究环境中,测量脑血管中的血流量对于了解脑代谢和脑血管病理生理学极其重要。因为CBF调节是解开神经活动及神经活动引起的其附近局部血流控制响应耦合的关键,因此目前已经开发了多种工具用来测量和检测CBF的时空动态。用于CBF的光学方法可以分为三类:(1)基于多普勒的方法,如激光多普勒血流测量、多普勒光学相干断层扫描和光声多普勒测速 ...
大帧数高帧率可见光动态三维meta-holography技术背景:全息具有记录和重建波前的能力,是裸眼3D显示、光数据存储和光信息处理的理想手段。但是,传统全息图不具备对虚物全息重建和动态显示的能力。为了克服这个困难,在1966年的时候,Brown和Lohman发明了计算机生成全息(computer-generated holography, CGH),这种技术使用物理光学理论来计算干涉图案上的相位图。随着技术的发展,通过使用如空间光调制器(SLM)或数字微镜设备(DMD)这样的数字设备,CGH也能展示出动态全息显示的能力。然而,使用SLM或DMD的CGH长期存在着小视场、孪生像、多级衍射的问 ...
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