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折射率引导型光子晶体光纤的结构类型与机理

折射率引导型光子晶体光纤的结构类型与机理前言:光子晶体光纤(photonic crystal Fiber,PCF)的概念。与普通光纤是由包层与纤芯两种介质组成向类比,光子晶体光纤通常是由单一介质构成的,其包层周期性地规则对称分布着具有波长量级的空气孔阵列,包层外为涂覆层。因此,也可以称其为“多孔光纤”(Holey Fiber)或“微结构光纤”(Microstructure Fiber)。光纤的中心,即被空气孔阵列包层包围的纤芯部位,可以视为周期结构阵列中存在的“缺陷”。光子晶体光纤的微结构特性主要由三个参量决定,即空气孔的直径d,相邻两孔之间的距离Δ,以及纤芯的直径D。光子晶体光纤的这种微结构特定决定了它与传统光纤的特性有很大差异。一、光子晶体光纤的结构类型、机理与特性根据纤芯缺陷部位的介质情况,可以将光子晶体光纤区分为两类:纤芯可以是实心的,即与包层介质相同,称其为折射率引导型光子晶体光纤。这种光子晶体光纤可视为由许多石英芯的细微管按照设计要求的六角形等做规则排列,纤芯缺陷处插入实心细石英棒,而后在高温下通过数次复丝拉伸获得;纤芯也可以是空心的(即为空气孔),称其为光子带隙引导型光子晶体光纤。图1.折射率引导型光纤晶体光纤折射率引导型PCF的传光机理,与传统阶跃光纤的纤芯与包层界面处全反射的传光机理类似。纤芯为石英材料,其折射率为n1;包层则为由石英材料和空气孔构成的二维光子晶体,其多孔的阵列结构有效地降低了包层的平均折射率(包层折射率可视为石英与空气折射率的平均,并以空气填充率加权),因而包层材料的有效折射率neff低于纤芯n1,即neff<n1,其折射率差构成了与传统阶跃光纤类同的内反射传光机理。为此,又称之为内全反射(Total Internal Reflection)PCF,简称TIR-PCF。图2.折射率引导型光纤晶体光纤特征参数由于PCF的特殊结构,使之具有一些常规光纤难以具有的特性。对于普通的阶跃折射率光纤,满足单模传输的条件是对于给定的光纤,对应着一个特定的波长,只有当工作波长时,才能保证单模传输;而对于光子晶体光纤,V参数同样可以用来判断PCF中的模式。但不同的是,通过适当的结构设计,如调节占空比,孔径大小等可以使包层的有效折射率neff在一个很大的变化范围内得到改变,而不再是常数。例如,可以获得较大的相对折射率差Δ,其值甚至可超过常规光纤(约0.01)一个数量级以上。另一方面随着波长的减小,光场越来越集中在折射率高(n1)的纤芯中,这相当于等效地提高了包层折射率neff,从而有效地减小了纤芯与包层之间的折射率差Δ,使得归一化频率V趋于恒定值,因而使之能在更大的波长范围内满足单模传输条件。这表明,当空气孔直径d与空气孔间距Δ之比d/Δ<0.15时,光子晶体光纤对任意波长的光(从紫外到红外的全波长范围内),均可保证单模传输。此即重要的PCF无截止的单模传输特性。这一特性具有重要的意义。二、具体应用例如,由于上述结论中不涉及PCF的纤芯直径D,即与光子晶体光纤的纤芯直径无关。这就意味着当我们将光子晶体光纤用于激光,特别是飞秒激光的产生、放大和传输时,可以将纤芯做得较大。从而在保证单模传输和光束质量的情况下,不仅大大提高其能够承受的平均功率,而且大大减小了因非线性效应对飞秒激光峰值功率的限制。此即高功率非低线性的应用。正因为如此,用大模场光子晶体光纤研制的飞秒激光振荡级可输出高达10 W的平均功率而没有脉冲分裂,放大器输出功率高达数百瓦而能保持高质量的单模输出。结语:目前,大模场光子晶体光纤的纤芯直径已经接近100 um,平均功率数百瓦的单模高光束质量的飞秒激光放大系统已经实现;也可将纤芯面积做得很小,从而可以极大地提高泵浦效率。昊量光电公司推出低损耗(单模光纤),芯径为9 um;包层直径为125 um;同时我们可提供不同芯径产品系列(6-20 um 可选),zui高可达20 um,利于传输更高功率;主要应用于光纤传输。上述参数均为标准品,我们还可以根据客户的实际需求实现产品定制化服务!关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.11.14

诚意邀请 | 实现光学控制与表征的重大突破性解决方案网络研讨会

昊量光电诚邀您参加2023年11月10日的实现光学控制和表征的突破性解决方案网络研讨会。主办方Liquid Instruments上海昊量光电设备有限公司会议主题  实现光学控制和表征的突破性解决方案!会议内容多台独立测试设备的使用经常面临困难和挑战,使得光学系统的表征和控制变得复杂,稳定性降低,噪声增大。然而,使用灵活的软件来定义测试测量仪器,就可以轻松高效地优化光学控制系统。 在此次网络研讨会中Liquid Instruments应用工程师陆斌(Robin)、龙贺阳(Hank)将分享利用灵活、可重构、基于 FPGA 的Moku测试仪器对光学系统进行表征和控制。此次研讨会我们将仪器搭配多个软件集成到一个系统中,包括锁相放大器、相位计和频率响应分析仪,探索光学控制和表征系统响应的全面解决方案,实现相位检测及提高测量精度和速度,整合传统测试设备,并利用一台仪器搭载多个软件功能来降低成本。通过此次研讨会,您还将了解到:1. 实时数字信号处理在激光稳频和锁相方面具有显著优势。2. 运用基于FPGA的灵活处理技术和数字优先的方法,实现仪器快速调整以适应测量需求。3. 如何构建具有多仪器功能的复杂信号处理流程。4. Moku产品演示和现场问答环节。主讲嘉宾龙贺阳(Hank):Liquid Instruments 应用工程师 陆斌(Robin):Liquid Instruments 技术销售工程师 直播时间2023年11月10日 星期五 北京时间 上午10:00-11:00 报名方式扫码预约报名

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2023.11.07

原位拉曼系统--实时监测半导体薄膜生长全过程

原位拉曼系统--实时监测半导体薄膜生长全过程在半导体工艺中,薄膜沉积是在半导体原材料硅晶圆上分阶段生长薄膜的核心工艺。它在半导体电路之间起到区分、连接和保护作用。由于其厚度非常薄,在晶圆上形成均匀地薄膜具有很高的难度。所以在化学沉积过程中,确认薄膜材料是否正常生长,以及能否产生所需的特定物性,就非常重要。为了确保薄膜沉积按照预期进行,通常将已长成的薄膜从真空化学气相沉积(CVD)腔室中取出,然后用分析仪器进行检查。它被称为“Ex-Situ”方法,是从外部而不是在腔室内部进行分析。但是,从真空室中取出的薄膜可能会与大气中的氧气或水分接触,从而改变物性,很难进行准确的分析。即使通过分析发现问题,也需要花费大量的时间和精力来确定问题发生的时间及原因。为了解决这个问题,许勋首席研究员于3年前成立“创意型融合研究项目”课题,着手进行“化学沉积材料实时沉积膜监测技术和设备开发”的研究。课题结束后同步完成了分析设备的开发,并与半导体材料企业合作进行商业化。许勋首席研究院研究组开发的设备与以往不同,其特点是能够实时分析硅晶圆腔内形成薄膜的全过程。这不是“Ex-Situ”方式,而是“In-Situ”方式。从形成薄膜到完成,可以分析整个过程的机制。制造半导体薄膜材料的企业、制造工艺设备的企业、三星电子或SK海力士等制造半导体的企业都可以派上用场。首席研究员许勋表示:“我们开发出了可以在任何时间点观察和分析CVD腔室的薄膜沉积过程的设备”,“不仅可以在半导体领域使用,还可以在OLED材料、二次电池用电极材料、太阳能电池用电极材料等多个领域使用。”研究组利用拉曼光谱作为分析薄膜材料沉积过程的主要检测手段。拉曼光谱法使用“拉曼效应”,当单色光在气体、透明液体和固体中照射时,散射光中的波长略有不同。使用这种现象分析拉曼光谱可以获得有关材料结构的信息。在 CVD 腔室中安装 In-situ 拉曼,就可以在形成薄膜的腔室中实时分析薄膜材料的浓度、晶体结构、结晶性等性能。此外,还可以检验化学沉积过程中所需的化合物气体、反应气体、薄膜生长温度、生长时间等工艺条件,以找到zui佳工艺方案。研究组还开发了通过分析半导体薄膜物性来推断遗传率的分析技术。介电率是指在电场中产生电极化的程度。例如SiO2是一种传统的层间绝缘材料,但由于介电率高,在实现高密度和高速化方面存在问题,就可以通过沉积具有低电离电特性的电介质来补充。再通过磷酸光光谱法确定其沉积过程和处理条件的物性变化。为了确保所需遗传率特性的薄膜的正确产生,研究组将能够产生紫外线(UV)区域和可见光(可见光)区域激光的拉曼光谱源组成复合型拉曼。成功的对具有低介电率特性的SiOCH薄膜形成过程和具有较高遗传率的二氧化钛(TiO2)薄膜形成过程进行实时监测并对薄膜物性进行实时分析。首席研究员许勋表示:“为了确认开发的系统的可重复性,通过相同工艺的薄膜生长和分析验证了设备的可靠性”,“使用企业提供的薄膜材料样品,成功启动和演示了设备,确保了企业的适用性和实用性。为了满足如三星电子、SK海力士等国内半导体工艺专家的客户要求,还主动跟踪回访,解决相关问题。”研究组开发的设备还有望帮助开发新的半导体薄膜材料。首席研究员许勋表示:“克服了现有分析方法的局限性,可以减少薄膜分析的时间和精力”,“目前,由于日本出口限制,材料及零部件、设备研究开发变得尤为重要,本研究组的目标就是是帮助缺乏设备开发和投资余力的中小企业开发半导体材料源技术。本项目中使用的Nanobase生产的显微共焦拉曼系统采用透射式体相全息光栅的结构设计,和传统的反射式光栅相比,效率曲线均匀,且具备更高的效率,十分擅长针对微弱信号进行探测。以较高的灵敏度和稳定性保障了项目的顺利实施。独特的振镜扫描技术能够在样品不动的情况下实现快速的二维成像mapping,使得原位探测的同时还可以进行成像分析成为了可能。XperRam系列拉曼光谱仪可以根据您的实际需求进行光源的选择和光谱仪的配置,不仅提供更紧凑的C系列,也提供超高光谱分辨率的S系列,以优异的性价比和灵活度在科研级拉曼市场展露头角。Nanobase与上海昊量合作,目前可以在上海完成您的设备定制化、原位和联用工作,国内外均有各种成功案例。欢迎您与我们进行更详尽的沟通,实现您的更多的奇思妙想。上海昊量光电作为nanobase在中国大陆地区唯yi的代理商,我们可以和nanobase一起合作为您提供相关专业的设备以及技术服务。如果您对原位拉曼系统有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-509.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.09.11

光频梳的应用与未来前景

光频梳的应用与未来前景介绍光频梳是一种特殊的超短脉冲激光器,类似于光的尺子,可将无线电和微波频率与光波频率连接起来。目前已经在光钟计时、天文学和宇宙学、精确测量、气体分析、医学诊断等方面有众多应用。在未来的时间里,科学家和他们的合作者也将继续探索各类光频梳的巨大潜力。正文光频梳是一种特殊的超短脉冲激光器,其类似于光的尺子,能够快速而准确地测量光的频率。这样一种获得诺贝尔奖的设备填补了一个重要的技术空白——科学家能够像处理无线电波一样测量和控制光波。借助光频梳,科学家们可以将无线电和微波频率与频率高10,000倍的光波无缝连接。据此,光频梳也产生了众多应用方向。 计时光频梳对原子钟和时间测量产生了ge命性的影响。光学原子钟通过计数原子的自然振荡来标记时间,其振荡频率远高于基于微波的标准原子钟。然而,目前用于测量微波原子钟频率的电子系统无法计算光学上的振荡信号。光频梳均匀而精确的梳齿间距使其能够将光频率分割为与电子和微波信号相匹配的部分,从而建立起光学原子钟与微波原子钟以及电子设备之间的联系。这种联系为科学家们建立更快、更准确的时间测量系统提供了可能,有望重新定义秒的概念。全qiu定位系统(GPS)依赖于卫星和接收器之间无线电信号的时间关系来确定实时位置。因此科学家们期望在导航卫星上使用光学原子钟以提高系统精度,使GPS能够实现厘米级的定位。此外,光学原子钟在量子物理学方面也具有重要应用。通过将时间划分为ji小的时间段,科学家们可以测量以前无法检测到的变化,如短距离尺度上的引力红移等。总而言之,光频梳和光学原子钟的出现为时间测量和相关领域带来了巨大的创新和应用前景。 天文学和宇宙学先jin的光频梳在寻找系外行星方面具有巨大的潜力。科学家们利用光频梳可以精确地追踪来自遥远恒星的光谱,通过观察恒星的微小摇摆,他们可以推断出是否存在类似地球的行星环绕着这些恒星运行。这项技术被称为径向速度法,它基于行星对恒星的引力影响。当行星绕恒星运动时,它会引起恒星的微弱运动,这种运动可以通过恒星的光谱来检测。光频梳的高精度测量能力使得科学家们能够探测到非常微小的恒星摇摆,这为发现遥远行星提供了强有力的工具。通过分析恒星光谱的变化,科学家们还可以确定行星的质量、轨道和运动速度等重要参数。因此,光频梳推动了我们对宇宙中行星系统更深入的研究。 精确距离测量光频梳提供了极高的频率稳定性和分辨率,使得激光雷达能够实现非常精确的距离测量。激光器发射一束脉冲激光,当激光束照射到目标物体上并被反射回来时,光频梳就可以对这些光进行精确的频率分析。通过测量光的往返时间和频率变化,激光雷达可以精确计算出物体与雷达之间的距离。这在许多应用领域都非常重要,例如无人驾驶汽车、测绘和环境监测等。利用光频梳的特性,激光雷达还可以实现更多功能。通过分析反射光的频率变化,激光雷达可以提供目标物体的速度信息。此外,光频梳还可以用于多目标检测和跟踪,通过对多个目标的距离和速度进行测量,实现对复杂场景的感知和识别。NIST的火灾研究实验室就可以使用频率梳技术“透视”火焰并识别火焰中熔化的物体。基于频率梳的激光雷达还可以被用于创建三维地图。大气科学和温室气体光频梳可以通过吸收光的频率来识别原子和分子,这为快速、高效地研究各种分子和原子的数量和特性提供了可能。由于光频梳可以在短脉冲中产生大量的频率,因此它们能够用于探索大型或复杂分子的结构和动态特性。这项技术具有广泛的潜在应用,其中之一便是研究大气污染问题。科学家们利用光频梳可以研究由化石燃料燃烧所产生的空气污染短寿命分子。例如,JILA的科学家们使用光频梳技术,对燃烧过程中产生的污染物进行了深入研究。在2019年,NIST(美国guo家标准与技术研究院)、科罗拉多大学博尔德分校和LongPath Technologies的科学家和工程师们合作开发了一种双梳便携式光谱系统,用于检测油气田中微小的甲烷排放量。这种系统利用光频梳的高精度频率测量能力,能够准确地检测和量化甲烷等温室气体的排放。这对于监测和控制温室气体排放,以及改善环境质量具有重要意义。图1 这幅插图展示了在油气田中使用移动双频梳式激光光谱仪来检测微量气体的过程。光谱仪位于一个由反射镜环绕的圆圈的中心。来自光谱仪的激光光线(黄色线)穿过气体云层,击中反射镜,然后直接返回到其起点。收集到的数据用于识别泄漏的微量气体(包括甲烷),以及泄漏位置和其排放速率。医学诊断光频梳在医学领域的应用具有广阔的前景。类似于在化学应用中使用光频梳来检测微量分子指标,光频梳也可以用于检测疾病的微量分子指标。科学家们正在利用光频梳开展实验,开发能够通过呼气分析来检测疾病的仪器。这项研究的目标是通过分析个体呼气中的成分,寻找与特定疾病或健康状况相关的生物标志物或指标。通过检测呼气中的微量分子,例如挥发性有机化合物和代谢产物,光频梳有望提供一种快速、非侵入性的诊断方法,改变疾病的检测和监测方式。然而,需要强调的是,这些医学应用目前仍处于开发和验证阶段。虽然科学家们在利用光频梳进行呼气分析的研究方面取得了一些进展,但仍需要进行更多的研究和临床试验来确保基于光频梳的呼气分析系统在疾病检测中的可靠性、准确性和有效性。 光学频率梳的下一步是什么?光频梳在频率范围和应用领域上取得了显著的进展。现今的光频梳比早期版本的频率范围更广,可以涵盖从深红外到极紫外的范围。特别是紫外光频梳有望在未来用于驱动原子核的跃迁,这将为时钟和光谱学研究纳米shi界带来新的可能性。另一个重大进展是光纤激光频率梳。光纤激光频率梳利用光纤组件,可以长时间连续运行。科学家们还在研究和测试如何将光纤激光频率梳应用于太空,通过不断改进光纤激光频率梳的性能、功率和耐用性,以适应新的应用和环境。尽管许多频率梳目前的尺寸大约相当于一个鞋盒,但科学家们一直在努力将其尺寸缩小,片上光频梳在数据中心和其他高性能计算系统中具有更大的商业应用潜力。特别是,其光谱学能力也可以整合到智能手机和可穿戴技术中,用于健康监测。然而,实现这些应用还面临一些挑战。尽管许多组件已经被微型化,但将它们完全集成到单个芯片上仍然具有挑战性。上海昊量光电作为国内专业的光电设备代理商,针对光频梳、微腔光频梳、fceo测量模块、锁相环、高重频脉冲振荡器等各类光电设备都可以提供选型及各项技术服务。对于任何产品有兴趣或者有任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。在未来,科学家们将继续探索各种类型光频梳的巨大潜力,并努力克服目前面临的技术和工程难题。这些努力将为光频梳的进一步发展和应用开辟新的道路,为科学研究和商业应用带来更多的创新和机会。 相关文献:https://www.nist.gov/topics/physics/optical-frequency-combs如果您对光频梳相关设备有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/three-level-227.html欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.09.06

近红外至中红外可调谐激光器选型方案

近红外至中红外可调谐激光器选型方案本文旨在讨论在选用近红外至中红外光源时一些注意事项和方案建议。 不同光谱范围定义通常而言,人们谈起红外光源,指的是真空波长大于 ~ 700–800 nm(可见波长范围的上限)的光。该描述中没有明确定义具体波长下限是因为人眼对于对于红外感是缓慢降低,而非断崖式截止。比如人眼响应度例如 在 700 nm 处已经非常低,但是如果光足够强,人眼甚至可以看到波长超过 750 nm 的某些激光二极管发出的光,这也使得红外激光存在安全风险--即使人眼感觉不是很亮,其实际功率却可能已经很高。同样,和红外光源下限范围(700nm~800nm)一样,红外光源的上限定义范围也不确定,通常理解而言,大约为1mm以下是一些关于红外波段的常用定义: 近红外光谱区域(也称 IR-A),范围~ 750 至 1400 nm在这个波长区域发射的激光很容易噪声人眼安全问题,因为人眼聚焦功能兼容近红外和可见光范围,使得近红外波段光源可以以相同的方式传输并聚焦到敏感的视网膜,但是近红外波段光并不会触发保护性眨眼反射。 导致人眼因为感知不敏感而使得视网膜承受过大能量损坏,所以在这个波段使用光源要充分注意中用眼保护。 短波长红外线(SWIR、IR-B)范围从 1.4 到 3 μm。 这个区域对眼睛来说相对安全,因为这种光在到达视网膜之前就被眼睛吸收了。例如,用于光纤通信的掺铒光纤放大器就在该区域运行。中波红外 (MWIR) 范围为 3 至 8 μm。大气在该地区的部分地区表现出强烈的吸收作用; 有许多大气气体在这个波段会出现就吸收谱线,例如 二氧化碳 (CO(2)) 和水蒸气 (H(2)O)。也因为许多气体在这个波段表现出表现出很强的吸收特性,这使得该光谱区域很多用于对于大气中气体检测。长波红外 (LWIR) 范围为 8 至 15 μm。其次是远红外 (FIR),范围从 15 μm 到 1 mm(但也有定义从50μm开始,见ISO 20473)。该光谱区域主要用于热成像。 本文旨在讨论在选用近红外至中红外光源宽带可调波长激光器,它们可能包含上述中的短波长红外线(SWIR、IR-B ,范围从 1.4 到 3 μm )和部分中波红外 (MWIR,范围为 3 至 8 μm) 典型应用 这个波段的个光源的典型应用是在微量气体的激光吸收光谱中的识别(例如医学诊断和环境监测中的遥感)。在这里,人们利用中红外光谱区许多分子的强烈和特征吸收带(作为“分子指纹”),进行分析。虽然人们也可以通过近红外区的泛吸收线来研究其中一些分子,因为近红外激光源更容易制备,但使用中红外区域中强大的基本吸收线具有更高的灵敏度是有优势的。 在中红外成像中,这个波段的个光源也有应用,其中人们通常利用的是中红外光能更深入材料且散射较少的优势。例如在对应的高光谱成像应用中,近红外至中红外可以为每个像素(或体素)提供光谱信息。 由于中红外激光源(例如光纤激光器)的不断发展,非金属激光材料加工的应用也变得越来越实用。通常,人们利用某些材料对红外光的强烈吸收,例如聚合物薄膜,选择性地去除材料。一个典型的案例是用于电子和光电子器件电极的氧化铟锡(ITO)透明导电膜需要通过选择性激光烧蚀进行结构化。另一个例子是光纤上涂层的精确剥离。此类应用中在该波段所需功率水平通常远低于激光切割等应用所需的功率水平。 近红外至中红外光源还被军方用于针对热导导dao弹的定向红外对策。除了较高的输出功率适合致盲红外相机外,还需要在大气传输波段(约3-4μm和8-13μm附近)内具有广泛的光谱覆盖,以防止简单的缺口滤光片保护红外探测器。 上述的大气传输窗口也可以用于通过定向光束进行自由空间光通信,量子级联激光器很多用于此类应用 在某些情况下,中红外超短脉冲是必需的,例如,人们可以在激光光谱学中使用中红外频率梳,或利用超短脉冲的高峰值强度进行激光。这可以通过锁模激光器来生成。 特别的是,对于近红外至中红外的光源,一些应用对于扫描波长或者波长可调有着特别需求,而近红外至中红外波长可调谐激光器在这些应用中也扮演着ji其重要的角色 例如在光谱学中,中红外可调谐激光在无论是气体传感、环境监测还是化学分析中,中红外可调谐激光器都是必不可少的工具。科学家们通过调整激光的波长,将其精确地定位在中红外范围内,以此探测特定的分子吸收线。这样一来,他们可以获得有关物质组成和性质的详细信息,如同破解了一本藏满秘密的密码书。在医学成像领域,中红外可调谐激光器也发挥着重要作用。它们被广泛应用于非侵入性诊断和成像技术中。通过精确调谐激光的波长,中红外光线可以穿透生物组织,带来高分辨率的图像。这对于检测和诊断疾病以及异常情况具有重要意义,犹如一道窥探人体内部秘密的神奇之光。国防和安全领域同样离不开中红外可调谐激光器的应用。在红外对抗中,尤其是针对热追踪导弹的对抗中,这些激光器发挥着关键作用。例如,定向红外对抗系统(DIRCM)就能保护飞机免受导弹的追踪与攻击。通过快速调整激光的波长,这些系统可以干扰来袭导弹的制导系统,瞬间扭转战局,宛如一把守护天空的神剑。遥感技术是对地球的观测和监测的重要手段,而其中红外可调谐激光器扮演着关键角色。环境监测、大气研究和地球观测等领域都依赖于这些激光器的应用。中红外可调谐激光器使科学家能够测量大气中气体的特定吸收线,提供了宝贵的数据,助力气候研究、污染监测和天气预报,犹如一道洞察自然奥秘的魔镜。在工业环境中,中红外可调谐激光器被广泛用于精密材料加工。通过将激光调整到某些材料所强烈吸收的波长,它们实现了选择性的烧蚀、切割或焊接。这使得电子、半导体和微细加工等领域的精确制造成为可能。中红外可调谐激光器如同一把精工打磨的刻刀,让工业界能够雕琢出精雕细刻的产品,显现出技术的华彩光芒。 近红外至中红外可调谐激光器产品类型和选型特点很多技术都可以产生近红外至中红外激光,例如早期基于三元铅化合物或四元化合物获得的各种类型的铅盐激光器,以及常见的掺杂绝缘体体激光器,各种光纤激光器,二氧化碳气体激光器等等,这里着重讨论几种可以可以在近红外至中红外大范围波长可调的激光原理技术和产品。 1.光参量振荡器、放大器和发生器(OPO和OPA)在非线性频率转换系统中,用一个近红外激光器,泵浦光学参量振荡器 (OPO)、放大器 (OPA) 或发生器 (OPG),可以生成中红外光谱区域中的闲频光一些例子:在纳秒OPO中红外激光器中,可以用Q 开关激光器作为泵浦源。 用于此类应用的常见晶体材料有二磷化锌锗(ZGP、ZnGeP(2))、硫化银镓和硒化物(AgGaS(2)、AgGaSe(2))、硒化镓 (GaSe) 和硒化镉 (CdSe)。由于许多这些材料在 1 μm 区域不透明,因此通常必须使用串联 OPO:di一个 OPO 将 1 μm 激光辐射转换为更长的波长,然后用于泵浦实际的中红外 OPO。而后者的信号和闲频都可以在中红外光谱区。 1064 nm 的锁模皮秒 Nd:YVO(4) 激光器也可用于同步泵浦 OPO 与 LiNbO(3) 晶体,允许闲频光输出达 4 μm 甚至 4.5 μm,其波长限制主要是优于在长波长处增加闲频光吸收。所以 基于此原理的OPO 通常会有一个谐振信号。这样的设备可以很容易地产生具有数十毫焦耳能量的脉冲。 输出波长可在数百纳米范围内调谐。昊量光电可提供以下一些常见的产品参数表:2. CWOPO 相比较于一般OPO的脉冲激发,进来的CWOPO技术产品中提供了基于如下框架的中红外激光器1) DFB 光纤激光器和放大器2) DFB 光纤激光器控制3) OPO 光学部分以及控制此类产品可以提供1435 – 4138 nm (6969-2416 cm-1) 的中红外范围内提供连续可调的输出波长,于此同时,相比于脉冲OPO,此类产品可以提供很you秀的线宽 (这使得此类产品在红外定标,光谱分析等应用更具优化的可能昊量光电可提供以下一些常见的产品参数表:3.量子级联激光器量子级联激光器是半导体激光器领域一个相对较新的发展方向。量子级联激光器相较于早期基于带间跃迁的中红外半导体激光器的不同之处,在于它是基于子带间跃迁的工作方式。这使得量子级联激光器能够通过设计半导体层结构的细节,让跃迁的光子能量(及波长)可以在很宽的范围内变化。除此之外,通过外腔器件也能做到覆盖一些重要的波长调谐范围(有时超过中心波长的 10%)。虽然目前需要低温冷却才可达到它的zui佳性能,许多量子级联激光器仍可以做到在室温下运行,甚至是连续运行。量子级联激光器也可以用于产生脉冲激光,其脉冲时间甚至可以远低于 1 ns ,虽然峰值功率相当有限。对于功率而言,虽然通过优化,其输出功率可以达到1W,但是该类激光器的输出功率仍然低于常见的红外激光器。因为,在量子级联激光器主要应用于光谱学领域中,量级级联激光仅局限于声子能量较低的跃迁。以下是一些常见参数和类型CW-DFB激光管20000px-1-58000px-1  脉冲DFB激光管17500px-1-58750px-1  制冷DFB激光管16125px-1-59250px-1OPO(光学参量振荡器)和量子级联是两种在中红外激光产生中常用的技术,它们有一些显著的应用区别。OPO(Optical Parametric Oscillator,光学参量振荡器):OPO是一种非线性光学设备,利用非线性光学晶体或光纤中的参量过程产生新的波长,包括中红外波段。OPO通过泵浦光源激发参量振荡,其中振荡器中的非线性材料将泵浦光分裂成信号光和辅助光。信号光波长可调谐到中红外范围,而辅助光则充当泵浦光源的反馈。OPO具有较高的转换效率和较宽的频率调谐范围,因此在中红外激光研究和应用中得到广泛应用。应用区别:OPO适用于需要频率可调谐性的应用。通过调整泵浦光的频率或非线性晶体的相位匹配条件,可以在中红外范围内实现连续可调谐的激光输出。OPO可用于光谱分析、气体检测、生物医学成像等领域,特别适用于需要在中红外波段进行高灵敏度分析或显微成像的应用。量子级联(Quantum Cascade):量子级联激光器是一种基于半导体超晶格结构的激光器,通过量子级联过程产生中红外激光。在量子级联激光器中,电子在多个能带之间通过逐级跃迁的过程释放能量,产生连续可调谐的中红外辐射。应用区别:量子级联激光器具有较高的功率和较窄的光谱线宽,适用于高分辨光谱测量、激光雷达、红外成像等领域。量子级联激光器还可以在高温环境下工作,因此适用于需要在恶劣条件下进行中红外激光应用的场合,例如工业检测、环境监测等。综上所述,OPO主要用于频率可调谐性较高的应用,而量子级联激光器则更适用于高功率、窄线宽和高温。具体的参数数值差别对比因产品型号和制造商而异,以下是一些常见参数对比的示例:1.频率可调谐性:OPO:可实现连续可调谐的中红外激光输出,频率范围通常在几百兆赫兹至数千兆赫兹或更宽。量子级联:频率调谐范围相对较窄,通常在几十兆赫兹至数百兆赫兹或更窄。2. 输出功率和效率:OPO:输出功率通常在几百毫瓦至数瓦级别,转换效率可达10%以上。量子级联:输出功率通常在几十毫瓦至几百毫瓦级别,转换效率可达20%以上。3. 光谱线宽:OPO:光谱线宽较窄,通常在几千兆赫兹至数十兆赫兹范围内。量子级联:光谱线宽相对较宽,通常在几十千兆赫兹至数百兆赫兹范围内。4. 工作温度:OPO:通常需要在较稳定的室温或接近室温条件下工作。量子级联:可以在较高的工作温度下工作,通常在室温以上,甚至可达数十摄氏度。需要注意的是,这些数值仅作为一般参考,并不能代表所有商业产品的具体参数。实际的参数取决于产品型号、技术进展以及制造商的设计和性能要求。在选择具体的商业产品时,zui好参考产品规格表和厂商提供的技术文档以获取准确的参数信息。超连续谱光源有一些基于超连续谱生成产生的光源,其波段横跨了中红外波段的很大一部分。这种光源可以基于某些中红外光纤运作,通过这些光纤发送强烈的光脉冲,从而产强烈的非线性相互作用。如果需要可调的窄线宽的光,就可以使用可调的滤波器从宽谱光中提取出想要的光谱成分。在一些情况下,人们会利用全部的光谱。一个例子是光学相干断层扫描(OCT),该过程经常会在较短的波段下进行,但中红外光在此应用上的优势在于中红外光的散射较少,相对较短波段而言,拥有渗透更深层的能力。目前,zui流行的商用中红外 (mid-IR)光源是光学参量振荡器 (OPO) [1] 和放大器 (OPA) [2],以及量子级联激光器 (QCL) [3]。它们已经取得了非常好的性能,并被证明在许多重要的应用中很有用。然而,应该注意的是,OPO/OPA 很复杂,易受振动影响,需要经常维护,并且难以扩大功率。QCL 可以覆盖 ~3.5–12 的显着发射波段 μm,但它们发射低输出功率,每个激光器输出波长的可调谐性有限。这导致需要为这些激光源找到新的替代解决方案。在这种情况下,高功率中红外超连续谱发生器显得非常有趣,主要是由于它们的独特特性,其中zui重要的是它们的广谱跨越数千纳米、高光谱功率密度(>1 mW/nm  )与传统激光器相比,它具有更宽的带宽、更高的空间相干性、方向性和亮度。昊量光电提供以下一些常见的中红外超连续谱产品参数:微型中红外光源目前有许多尝试开发用于中红外应用的光子集成电路,例如有基于硅光子平台进行开发的。无奈的是,在芯片上实现中红外光源并不容易,这也使得人们对许多可能的方法开展过研究。一个例子是集成光源到其他半导体上,尽管这在技术上存在困难,但也有涉及倒装芯片键合技术的例子。另一种可能性是集成黑体发射器(→ 热辐射)或发光材料,只不过这样不会得到空间相干辐射。还有其他基于非线性频率转换,利用克尔非线性进行四波混频或受激拉曼散射的方法。并且使用微谐振器,还可以生成频率梳。 除此之外以下是一些使用频率较少的中红外光源,因应用不广,此处不做过多详细讨论自由电子激光器倍频CO₂激光器总述基于以上,如下给出各种激光器类型对比选型参考:OPO/OPACWOPO量子级联超连续谱技术波长范围~5um - 18um~1-5 um~3.9um-12um~1-5 um单台覆盖能力SSSSSSS窄线宽SSSSSSSSS功率SSSSSSSSSS价格SSSSSSSS扫描速度SSSSSSS应用备注大范围 ,高能量,无线宽要求,如泵浦探针光谱和成像窄线宽需求,如红外定标,光谱学等 多台级联,窄线宽需求,如光谱学等功率要求低,要求较高扫描速度。如OCT等更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.09.06

焦点光斑分析仪的选型指南:激光3D打印应用领域(SLA&SLM)

焦点光斑分析仪的选型指南:激光3D打印应用领域(SLA&SLM)为了使用基于激光的增材制造工艺创造出一致的、坚固的结构,以满足航空航天标准或医疗设备的FDA要求,需要已知尺寸、功率密度和焦点位置的激光束是必需的。高质量的3D激光打印工艺需要激光器提供正确的功率,正确分布并集中在正确的位置。为了确保部件的一致性和结构的合理性,这些参数应该在制造任何关键部件前后可以直接测量,极大地帮助光学工程师分析设备光路中产生的各种问题。德国Cinogy焦点光斑分析仪是基于相机式原理测量光斑形状,分析光斑数据;相机式原理为直接式测量,具有精度高、真实反映实际光束特性等特点。激光光束照到传感器芯片上可以实时显示光斑形状,通过对每个像素的感光量计算得到光斑尺寸、椭圆度、发散角、瑞利长度以及光束质量等数据。该产品达到设备的实时显示性能允许在激光器启动期间测量动态焦距偏移在激光启动过程中的动态焦点移动。增材制造已经重构了原型、开发和gao级设计机械部件的制造方式。直接激光熔化、选择性激光烧结或三维金属打印正迅速成为传统金属去除技术无法制造的设计的标准。CinSpot FBP-1KF/2KF系列焦点光斑分析仪CinSpot FBP-1KF/2KF系列是Cinogy公司和德国SLM sloution公司深度合作,专为SLM solution公司的3D打印设备而研发设计的高功率高精度高集成的的激光焦点光束质量分析仪器。聚焦的激光光束被直接引导到传感器,无需成像光学器件。不再需要对与激光功率有关的图像误差进行复杂的修正。此外,也可以对特定的波长做绝对功率校准。该系列可测量的zui小焦点光斑尺寸为30um,可测量激光输出的zui大功率达1000W,适用于3D打印领域中的金属打印应用,针对航天航空、汽车等零部件的制造设备。此外,由于CinSpot FBP-1KF/2KF系列高集成化的紧凑型设计,体积小于100*100*100mm,可适用于不同客户的多尺寸打印平台。CISPot AUT-1204系列CinSpot AUT-1204系列为一款高性价比的焦点光斑分析仪,该系列zui小可测光斑达22um,波段覆盖从320-1150nm,可为客户提供5W、100W、200W三种不同功率阈值的选择,并有风冷和水冷两种版本可选。CinSpot AUT-1204系列的主要特点在于功率选择性比较多,性价比高:客户可选择zui适配的方案配置,从而避免选择的测量设备功能冗余,造成成本浪费;分析软件RayCi截图CinSpot FBP-50M/100M系列CinSpot FBP-50M/100M系列可充分满足您的小尺寸的焦点光束测量,zui小可测光斑尺寸达到3um。此外,该系列是一款紧凑的全自动测量工具。其内部集成的CinCam光束分析仪通过电动平移台沿聚焦区域精确移动,它的运行稳定性和可靠性确保了连续使用的应用场景。模块化衰减单元允许聚焦分析高达100W激光功率。分析软件RayCi截图上海昊量光电作为Cinogy在中国的du家授权代理商,为您提供专业的选型以及技术服务和售后服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.08.22

铒激光在牙科中的应用简介

铒激光在牙科中的应用简介掺铒钇铝石榴石(Er:YAG)激光的特点即是其2940nm的波长,而牙体组织中的牙釉质和牙本质的主要组成成分羟基磷灰石晶体的吸收峰刚好与之相接近,同样还有牙体组织中的水,铒激光波长也位于其最高吸收峰。健康的牙釉质是高度矿化组织,含85%的羟基磷灰石、3%的有机物和12%的水。牙本质中矿物含量降低,无机物、有机物、水的含量约为50%、30%、20%。相较于其他激光,铒激光穿透能力低。Er:YAG激光对牙釉质和牙本质穿透深度为5~7μm。由于水对铒激光的吸收系数很大,周围组织吸收能量较少,因此铒激光照射对邻近组织热损伤较小,是一种安全高效的激光。 铒激光的作用机制有2种,包括:热效应和热机械效应。热效应是指牙体组织中的水吸收激光能量,产生超高温汽化,组织内压力超过结构耐受强度后,硬组织发生微爆破。热机械效应紧随其后。能量扩散的瞬间,周围矿化组织爆破崩解,实现了切割牙体硬组织的效果。牙齿发生龋坏后,组织中含水量显著上升。激光照射时龋坏组织会先爆破崩解,从而达到选择性去腐的效果,最大限度保存健康的牙体组织。铒激光的作用效果主要取决于能量、脉冲宽度、照射时间和水冷却4个因素。激光对牙体组织的作用效果分为组织切割和组织处理。组织切割是指去除龋坏的牙体组织,铒激光能量被组织吸收后产热,在喷水的调节下,一旦达到特定的阈值即可实现切割硬组织的作用。扫描电镜下观察,经典的铒激光切割牙釉质样本为微爆破而非溶解,即:表面干净、起伏不平、布满坑状或鳞片状。目前认为,铒激光对牙釉质的切割阈值为牙本质为在5.5 W和92%/80%空气/水条件下,扫描电镜下牙釉质消融呈现出更为规则的棱柱状结构组织处理是指通过低切除能量(指稍高于切割阈值能量)照射牙体组织,对牙釉质和牙本质表面进行改性。以低能量(的铒激光进行粗化、清理牙釉质,处理后表面形成微空泡结构。低能量铒激光配合喷水对去腐后窝洞牙本质进行处理,激光可去除碎屑、玷污层、细菌,减少热效应,减少胶原纤维汽化,降低对牙本质的损伤。 铒激光在牙科治疗中应用广泛,它可以精确地微创预备,温和无振动,为患者提供良好的就诊体验。同时能杀菌、处理牙面、控制热副反应。相较于其他激光,铒激光可作为传统涡轮手机的替代品,实现微创保守的治疗理念。 昊量光电提供的标准二极管泵浦的2940nm激光器在广泛的重复频率(0~1KHz)和脉冲持续时间(40us~1000us)范围内提供高达50W的功率,脉冲能量高达600mJ。由于突出的光束质量和高水平的水吸收,能在生物组织应用中提供惊人的结果。与闪光灯泵浦激光器相比,废热更少,冷却系统更小,有更紧凑的体积。通过采用可靠的激光二极管和坚固的结构,这些光源可连续7天24小时工作。另外,我们可以提供自由空间光和光纤耦合两种输出方式,并且可以根据客户的实际需求提供整套光学解决方案。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.08.22

无人机载高光谱遥感使作物表型检测更加高效

无人机载高光谱遥感使作物表型检测更加高效粮食短缺、人口增长和全球气候变化推动了提高作物产量的研究。田间作物表型能为作物生长及其与环境的关系提供了重要信息。然而,传统的车载平台用于田间试验采样和作物性状参数的确定费时费力,且空间覆盖范围有限。这限制了作物科学研究的快速发展。以无人机(UAV)为代表的高通量近地遥感表型平台灵活、成本低、空间覆盖广,已成为获取田间表型信息的有效途径。(利用光谱数据评估植物表型特征)将specim AFX10高光谱成像相机集成到无人机上,用于评估中国北方冬小麦的生长潜力。 specim AFX10高光谱成像相机的工作波长区间为400 ~ 1000nm,具有高的光谱和空间分辨率、高灵敏度和高信噪比。它特别适用于根据它反射的光对小麦进行光谱分析。光谱数据可以进一步分析小麦的表型特征。通过收集小麦不同时期的光谱数据,观测不同时期小麦归一化差异植被指数(NDVI)*和植物衰老反射率指数(PSRI)**。后期结合反射指数、含氮量与籽粒成熟度的关系,确定施肥量与收获期。高光谱成像无人机遥感系统在农业生产中的保护和预测作物生长具有很高的价值和广阔的应用前景。specim AFX高光谱相机还能够发现早期的一些病虫害,并监测其在作物上的演变。归一化植被指数归一化植被指数(NDVI)反映作物生长和营养状况。根据NDVI信息,我们可以知道作物在不同季节对氮素的需求量。这些信息可以指导氮肥的合理施用。NDVI的计算方法如下。R840是近红外(NIR)区域840nm波段的反射率。R668为红色区域668nm波段的反射率。NDVI = (r840 - r668) / (r840 + r668) 植物衰老指数植物衰老指数(PSRI)可用于植被健康监测、植物生理胁迫监测、作物生产和产量分析。PSRI的计算方法如下。R800是近红外(NIR)区域800nm波段的反射率。R480为类胡萝卜素和叶绿素共同作用下480nm波段的反射率。R678是反射率波段中叶绿素吸收最大的红色区域。PSRI = (R678-R480) / R800 上海昊量光电作为芬兰Specim中国地区的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。

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2023.07.26

利用高光谱成像评估水果和蔬菜的成熟度和老化

利用高光谱成像评估水果和蔬菜的成熟度和老化监测和控制食品质量对于追求利润和负责任的食品生产至关重要。特别是对于水果和蔬菜来说,它们比其他食品更加敏感,必须新鲜出售和加工才能更加有价值和更加健康。高光谱成像为自动质量控制系统提供了重要的数据,以确保食品的高质量。 用specim FX10高光谱相机测量李子和番茄的老化食品的生长天数是评价食品新鲜程度时需要量化的一个重要参数。在这样的背景下,水果和蔬菜的成熟度和硬度是需要观察和监测的两个最基本的参数。高光谱相机可以观察水果和蔬菜在整个成熟过程中的光谱变化。在这项研究中,我们使用specim FX10高光谱相机和实验室推扫平台对李子和番茄进行了20天的检查,以评估其老化过程(图1)。specim FX10高光谱相机是一种可见光-近红外波段(VNIR)相机,覆盖光谱范围从400到1000纳米。分析的第一部分着重于样品随时间变化的光谱特征。在此基础上,建立了番茄和李子的老化过程回归模型。图1图2:  3个李子和3个西红柿样本放在lab scanner 40×20推扫平台上,用specim FX10相机测量了20天。样品的照片与高光谱数据一起被拍摄下来。图片显示,李子的新鲜度,尤其是西红柿,随着时间的推移,会逐渐下降(图2)。在一个西红柿和李子的中间开一个小口。它似乎对加速番茄的衰老有实质性的影响,但对李子没有影响。图3:   第1天、第13天、第20天的样品照片。光谱反射率揭示化学变化在每天进行光谱测量时(第1天、第2天、第3天、第6天、第9天、第13天、第14天、第16天、第17天和第20天)对每个李子和番茄进行矩形框选。图4中仅显示了第1天、第13天和第20天的光谱,以简化结果的显示。光谱在选择区域上取平均值。番茄的光谱差异比李子更显著。这在第1天、第13天和第20天拍摄的照片中已经可以看到(图3)。 光谱揭示了水果和蔬菜中随时间发生的化学变化。李子和西红柿在生长初期都是绿色的,因为它们含有叶绿素。但在成熟时,叶绿素会分解成另一种化学物质。对于番茄来说,叶绿素分解成番茄红素,这就解释了它的红色。这种化学变化解释了李子和番茄在550到750nm之间的光谱变化。水果和蔬菜的成熟过程也会影响水分,影响它们在970纳米处的光谱。其他性质(例如,糖含量)也会随着时间的推移而变化,形成反射率光谱。图4:第1天、第2天、第3天、第6天、第9天、第13天、第14天、第16天、第17天和第20天获得的李子和番茄的伪彩图。每个数据集从左(第1天)到右(第20天)被组合成一个单一的数据集(镶嵌图)。每个番茄和李子的平均光谱分别显示在第1天(白色)、第13天(粉色)和第20天(紫色)。 回归模型来量化老化建立回归模型量化李子和番茄的老化(图4)。成像日为实际回归变量。 李子的R2为0.81,而番茄的R2为0.91。这些是根据其他选择计算的,而不是用于训练模型的选择。实际值与预测值的回归图如图5所示。对于李子,该模型是基于将光谱范围从588nm到976nm。对于番茄,该模型基于445nm到993nm之间的光谱波段。图5:三个李子(上)和三个西红柿(下)的回归模型输出。分别于第1天、第2天、第3天、第6天、第9天、第13天、第14天、第16天、第17天、第20天(从左至右)采集数据。热区图的范围从第1天(Min)到第25天(Max)。图6:两个模型的实际值与模型预测值(测量李子和西红柿的老化)。结论Specim FX10高光谱相机适用于测量水果和蔬菜的成熟度和老化,因为它对农产品的新鲜度相关特征很敏感。在建立典型回归模型时,可以将实验室测量值作为开发和验证模型的参考值。FX10高光谱相机在可见-近红外(VNIR)下工作,为监测生鲜食品的产品质量提供了一种有效的工具。与传统的基于点的方法相比,高光谱成像由于其非破坏性的性质,通过图谱合一的检测方式,是一种特别适用于食品分级、分类和分类的方法。在各种工业、农业的应用中,通过高光谱分辨率的光谱信息与成像相结合的无损检测方法,及时提供各种成分、异物检测和质量损伤情况等,形成“征兆图”,供诊断、决策和风险评估等使用。另外,通过广泛实验和实际应用,发现大部分物质成分,在近红外900-1700nm,和短波红外1000-2500nm有较好的吸收反射,在此波段范围光谱特征明显。建议同种应用,不同物质检测需采用合适的波长范围产品。上海昊量光电作为芬兰Specim中国地区的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.07.26

X射线的无损检测技术

X射线的无损检测技术一 . 前言无损检测方法是利用声、光、电、热、磁及射线等与被测物质的相互作用,在不破坏和损伤被测物质的结构和性能的前提下,检测材料、构件或设备中存在的内外部缺陷,并能确定缺陷的大小、形状和位置。无损检测的技术有很多,包括:染料渗透检测法、超声波检测法、强型光学检测法、渗透检测法﹑声发射检测法,以及本文介绍的x射线检测法。X射线无损测试是工业无损检测的主要方法之一,是保证焊接质量的重要技术,其检测结果己作为焊缝缺陷分析和质量评定的重要判定依据,应用十分广泛。胶片照相法是早期X射线无损测试中常用的方法。X射线胶片的成像质量较高,能够准确地提供焊缝中缺陷真实信息,但是,该方法具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易存放且查询携带不方便等缺点。由于电子技术的飞速发展,一种新型的X射线无损检测方法"X射线工业电视"已应运而生,并开始应用到焊缝质量的无损检测当中。X射线工业电视己经发展到由工业线阵X射线相机取代原始X射线无损测试中的胶片,并用监视器实时显示测试图像,这样不仅可以节省大量的X射线胶片,而且还可以在线实时检测,提高了X射线无损检测的检测效率。但现在的X射线工业电视大多还都采用人工方式进行在线检测与分析,而人工检测本身存在几个不可避免的缺点,如主观标准不一致、劳动强度大、检测效率低等等。x射线无损测试计算机辅助评判系统的原理可以用两个"转换"来概述:首先X射线穿透金属材料及焊缝区域后被图像增强器所接收,图像增强器把不可见的X射线检测信息转换为可视图像,并被线阵X射线相机所摄取,这个过程称为"光电转换";就信息量的性质而言,可视图像是模拟量,它不能被计算机所识别,如果要输入计算机进行处理,则需要将模拟量转换为数字量,进行"模/数转换",即经过计算机处理后将可视图像转换为数字图像。其方法是用高清晰度工业线阵X射线相机摄取可视图像,输入到视频采集卡当中,并将其转换为数字图像,再经过计算机处理后,在显示器屏幕上显示出材料内部缺陷的性质、大小和位置等信息,再按照有关标准对检测结果进行等级评定,从而达到焊缝焊接质量的检测和分析。 二 . X射线无损检测系统结构与原理2.1.X射线的产生用来产生X射线的装置是X射线管。它由阴极、阳极和真空玻璃(或金属陶瓷)外壳组成,其简单结构和工作原理如图1所示。阴极通以电流加热至白炽状态时,其阳极周围形成电子云,当在阳极与阴极间施加高压时,电子加速穿过真空空间,高速运动的电子束集中轰击阳极靶子的一个面积(几平方毫米左右、称实际焦点),电子被阻挡减速和吸收,其部分动能(约1%)转换为X射线, 其余99%以上的能量变成热能。图1   X射线的产生示意图2.2  X射线的主要性质(1)不可见,以光速直线传播。(2)具有可穿透可见光不能穿透的物质如骨骼、金属等的能力,并且在物质中有衰减的特性。(3)可以使物质电离,能使胶片感光,亦能使某些物质产生荧光。2.3  γ射线的产生及性质γ射线是由放射性物质(Co、Ir等)内部原子核的衰变过程产生的。γ射线的性质与X射线相似,由于其波长比X射线短,因而射线能量高,具有更大的穿透力。例如,目前广泛使用的γ射线源Co,它可以检查250mm厚的铜质工件、350mm厚的铝制工件和300mm厚的钢制工件。2.4. 射线当射线穿透物质时,由于物质对射线有吸收和散射作用,从而引起射线能量的衰减。射线在物质中的衰减是按照射线强度的衰减是呈负指数规律变化的,以强度为I的一束平行射线束穿过厚度为δ的物质为例,穿过物质后的射线强度为:I=Ie式中I—-射线透过厚度δ的物质的射线强度;I—-射线的初始强度;e—-自然对数的底;δ—-透过物质的厚度;μ—-衰减系数(㎝)。射线无损测试缺陷自动检测系统的硬件组成与结构如图1所示。系统主要由三个部分组成:信号转换部分、图像处理部分及缺陷位置的获取与传输部分。图2 探测器外观图图3  检测系统示意图信号转换部分主要由X光光源、检测样品、传送车、线阵相机组成,信号转换部分的主要功能是完成从x射线到可见光的信息载体转换以及可见光到可视图像的光电转换。样品首先被放置到传送车上,传送车在承载样品前进的同时,传送带的旋转滚轮带动样品前进,通过X射线检测区域时,线阵相机捕捉到穿透能量的变化,从而产生相应增益信息,通过模数转换,数字采集卡传输到电脑成像,成像如下图4.  可以清晰的看到内部的缺陷信息,作为产品质量信息的中要依据。图4   X 射线成像信息图像处理部分中主要包括监视器,视频采集卡,计算机,计算机显示器等设备,图像处理部分的功能主要包括采集、显示、处理并存储所采集到的测试图像数据。由线阵X射线相机摄取到的测试图像数据首先被送入监视器,并在监视器上实时显示,同时该测试图像数据被输入到视频采集卡当中,经过视频采集卡进行采样、量化和编码之后将其数字化。数字化后的测试图像同样以帧的形式送入到计算机当中,在计算机中通过下述基于模糊识别准则的模糊缺陷检测算法来检测每一帧测试图像中是否存在缺陷,并在计算机显示器上实时显示检测结果,同时将检测结果存储到计算机的存储器当中,以备后续的查找和验证。缺陷位置的获取与传输部分主要由AT89C2051单片机、旋转编码器、Max232芯片、ADAM一4520模块和传输线等组成,缺陷位置的获取与传输部分的主要功能是获取并传输缺陷的位置信息、系统利用AT89C2051单片机并通过日本欧姆龙公司生产的旋转编码器将位移信号转换为脉冲信号,通过脉冲信号的个数来一记录传送车的位移信号,再通过串行通信接口将位移信号传送给计算机进行处理,从而确定缺陷的位置信息。 三.  缺陷检测流程在本文设计并实现的X射线无损测试缺陷自动检测系统中,缺陷的自动检测与识别部分是系统的核心部分,该部分的程序流程可分为如下几个步骤:1. 程序初始化:完成程序开始运行时,一些变量的定义和赋值以及视频采集卡的初始化工作;2. 图像采集和串行通信接口初始化:利用视频采集卡采集X射线测试图像,并同时初始化串行通信接口,完成串行通信的初始连接;3. 图像预处理和获取位置信息:完成一些必要的图像预处理运算,从而保证模糊缺陷检测算法的有效检测;获取样品前进的位置信息,以保证计算缺陷位置信息时使用:4. 检测缺陷:应用模糊缺陷检测算法,检测当前X射线测试图像中是否有缺陷存在,并在测试图像中标记检测到的缺陷;5. 缺陷的识别:计算缺陷的一些基本信息,如:大小、个数和位置等信息,并按照一定的标准,对检测到的缺陷进行统一的识别和判定;6. 缺陷是否超标:判断缺陷是否超出标准,如果超出标准,则发送喷标信号,在样品上标记超出标准的缺陷;如果没有缺陷超出标准,则程序返回到初始状态,准备下一帧X射线测试图像的采集、检测与识别。  我们后期会更新一些X射线检测的算法,以及更多的应用介绍,请持续关注我们!更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.07.26

M-axis永磁体特性全新表征方法-高精度磁偏角磁矩快速确定!

M-axis永磁体特性全新表征方法-高精度磁偏角磁矩快速确定!永磁体广泛用于传感器和电机应用。除此之外,磁场还用于信息存储和文件欺诈保护等应用。随着关键应用程序数量的持续增加,开发商和生产商越来越被迫满足安全要求,并提高技术的整体效率。为了确保zui终用户要求的高质量,全面的质量控制是必要的。 根据应用,测量远场和近场的磁铁是可能的,而且通常是必要的。在这篇文章中,我将介绍一种新的创新测量技术,通过杂散场测量和偶极子近似来表征远场中的磁体。昊量光电全新推出的M-axis磁偏角磁矩测试仪就是这种测量技术的方法。对于所谓的远场测量,源物体和测量位置之间存在很大的距离。从这个意义上讲,大距离意味着与物体zui大尺寸的至少五倍的距离。在此距离内,永磁体的杂散磁场为偶极子。有了这个假设,就可以根据阵列磁阻传感器元件的测量来表征永磁体。与亥姆霍兹线圈磁通计组合类似,该方法以非常简单、快速和精确的方式提供磁化误差(磁化角)和磁体的开路剩磁。与亥姆霍兹线圈相比,可以构建自动在线测量系统。通过如此快速的测量,可以非常快速地测量、分类和筛选用于电机应用的磁体。“磁监测”的理论背景在磁监测技术中,磁场敏感传感器阵列用于跟踪小型偶极永磁体。同时可以测量样本本身的特性。对于定位算法来说,磁偶极子的位置和方向构成了五个独立的参数。如果样品的磁偶极矩的大小未知或在测量过程中会发生变化,则该量构成必须确定的第六个参数。从数学上讲,使用六个磁场传感器就足以确定六个未知参数。在实践中,由于三个原因而使用更多的传感器:需要额外的信息来确定和补偿干扰场.图1.“磁监测”原理图 图1显示了磁监测技术的原理。在距磁化强度为M(矢量:强度和方向)和体积为V的永磁体足够大的距离内,只能测量其磁偶极矩µ  =  M  ·  V对总磁场的贡献。磁偶极子产生的磁通密度为其中r和r = |r|,是相对于磁偶极位置的位置向量和距离。由于使用了比未知偶极子参数更多的传感器,定位是通过zui小二乘法zui佳搜索算法进行的。偶极子的磁矩µ和位置rm被确定为,由偶极子产生的场与在传感器位置rs测量的场zui匹配。定位质量的衡量标准是由质量函数Q决定的:抑制干扰场 磁性标志物的场是由不同形状的稳定场和时间变化的场叠加而成。稳定的场是由地球磁场和它的铁结构(如混凝土钢筋)的变形产生的。如果这些结构移动(汽车、电梯、病床等),各自的场就会随时间变化。缓慢变化的场也可能来自于有轨电车有轨电车使用直流电,在铁轨和架空线之间构成一个大线圈,其长度和电流不断变化。扰动场的均匀性取决于场源的距离;近的场源产生更多的不均匀场。图2由于稳定场造成的失真可以通过在测量前取一个基线而得到抑制。同质时变场由同质场抑制算法来处理。如果传感器场的大小和形状提供足够的信息,也可以通过调整多极扩展方法来分离不均匀的时变场源。 基于 "磁监控 "的磁体表征系统基于所描述的算法,结合敏感的磁场传感器M-axis磁偏角磁矩测试仪阵列,有可能建立起敏感的测量设备来表征永久磁体。图2显示了一个测量系统,它是为了在QM环境下非常精确地测量磁偶极矩的大小和方向而开发的。这个系统的开发是为了探测单块磁铁,用手把试样放在人的工作场所。原则上,测量频率足够高,可以在自动化的100%在线测量过程中使用该设备。基于m轴技术,开发并优化了一种特殊的在线系统,可对样品进行100%的在线测量。该系统由六个测量板组成,每个板上有三个高灵敏度AMR传感器。可以使用AMR传感器测量的磁通密度范围从20 nT到400 µT不等。所有18个AMR传感器的数据同时采集。总体测量频率为100 Hz。通过标准USB或以太网连接可以与上级系统连接。 昊量光电蕞新推出M-axis磁偏角磁矩测量仪,M-axis的测量方法是基于永磁体材料的磁偶极子模型。从而测得除磁体的三维空间位置以外,永磁体的磁矩和磁化方向(磁偏角)。与亥姆霍兹线圈测量法比较,M-axis 直接地确定感应磁场,而非磁通量变化量的积分。因此测量中的磁体为静止不动的。与有效且可靠的分析软件一起,M-axis是您全检质量控制的首要选择。M-axis是一种高精度的检测永磁体性能质量测试系统。该系统能够在指定个工作位置和磁化方向上测定磁偶极子性能并用图形表示出来,达到近距离测量的效果。仪器能够达到的精度与产品规格、磁场强度和外部干扰有关。M-axis能够在普通实验室使用(在测试区域没有强磁场扰动)在量程范围内测量磁偏角误差约0.1°(在旋转模式下)。为了减小误差,对多种减振机构和件有机的集成在一起。同时,通过程序控制,测量的结果的记录和存储自动的导入到计算机。M-axis能够精确测量0.1-1Am2范围内的磁矩。更高的磁矩就需要在远一点的地方测量。这样,不可避免的降低了轴向精度的测量。技术指标设备工作温度15-35摄氏度,在测试过程中保持温度稳定重量小于30公斤尺寸(B×H×T)1.80×0.75×0.75m功率小于100W传感器数量18×AMR测量频率10Hz轴向精度经典轴向精度(旋转模式)剩磁精度 角度正负0.3度(宽高比小于1:2.5)角度正负0.1度(宽高比小于1:2.5)剩磁正负1% 工作范围磁矩0.1-1Am2 M-axis磁偏角磁矩测量仪保存着由德国PTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,德国guo家计量标准院传递)用户所生产设备的校准。三轴亥姆霍兹线圈直接测量三个磁矩分量(Mx、My、Mz)并计算其方向。因此磁偏角和磁矩间的关系是非线性并难以估算相应误差。与之相对,由M-axis 测量的这两个值的精度则是不相关的,因为六自由度问题的基本原理是将磁矩视为一个独立的自由度并且各自由度之间不存在相关性,所以完全可以通过两个不同的实验校准并验证磁矩和磁偏角的精度。上海昊量光电作为Matesy公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.07.26

COMS-Magview-磁场相机背后的秘密-磁光传感器!

COMS-Magview-磁场相机背后的秘密-磁光传感器!磁性材料的可靠使用需要精确的磁场分布信息,例如在生产过程中、作为质量管理过程的一部分以及在研发领域中。磁光传感器是无损检测磁场分布的新方法。图1. 此图代表不同阶段的磁光传感器:初始基板、涂有 MO 和反射层(从左到右) 现有磁场测量系统的原理基于磁场对传感器内电压和电流等电学参数产生不同物理效应。通过测量值和特定材料常数,可以分析磁场强度和通量密度。例如,在霍尔传感器中,导电材料(如半导体材料)的霍尔效应会产生一个输出电压——霍尔电压——其与磁通密度成正比。另一种广泛使用的类型是磁阻传感器,它利用了传感器材料阻力随磁场变化而变化的特性,并因此提供了与施加的磁场相关联的测量电压。图2. 图示法拉第旋转的图解,其中E=光振幅,d=透明介质中的距离,B=样品磁通密度,而B则是产生的法拉第旋转。Matesy GmbH位于德国耶拿,探索了一种新的磁光传感器类型(MO-传感器)用于直接场可视化和测量。 Matesy引入了磁光学而非电磁效应进行二维磁场分析。 磁光传感器具有技术优势,即可以在整个磁表面上直观地识别出磁场及其分布。 因此,可以执行实时的磁场分布分析,而不是使用需要在表面上精确定位的霍尔探针进行耗时的“点对点”扫描。图3. 磁光效应的示意图一、法拉第效应磁光传感器的原理是法拉第效应。它描述了通过磁光传感器的线性偏振光的偏振平面的旋转,该磁光传感器暴露在磁场中,该磁场平行于应用光波的传播方向。更具体地,线偏振光由具有相同频率和相位的左圆偏振波和右圆偏振波叠加而成。当光通过施加与光波方向平行的磁场的 MO 介质时,它会分散成两个具有不同相速度的相反旋转的圆偏振波。由于这两个部分波的相移 - 光的偏振面的旋转和每个分量的不均匀吸收 - 导致椭圆偏振波,这zui终是磁场强度的可分析现象,并允许有深入了解样品的磁性。图4. 这是动态范围为 0.05 至 30kA/m 的 MO 传感器在整个传感器表面上的特性图二、传感器晶片为了实现准确的成像特性和zui佳分辨率,耶拿的研发机构INNOVENT e.V.基于一种铋取代稀土铁石榴石化合物设计了单晶铁磁层,其具有增强的磁光成像特性。传感器层的制造过程是通过液相外延法实现的,这种方法非常适合在单晶石榴石衬底上应用微米级功能涂层。为了确保系统长期功能,还在原始传感器上沉积了一个附加镜面和保护层。对于不同领域的应用,可以定制各种形状和尺寸的传感器。三、磁场可视化为了实现磁场的光学可视化,将磁光传感器直接与磁性样品材料接触,并用偏振光源进行照明。 光线穿过透明传感器,被镜面反射并再次通过传感器。当经过非互易MO介质的双倍程时,所述法拉第效应与双层厚度成比例。 由于不同旋转角度取决于局部磁场强度,分析极化模块会生成一个强度对比图案,该图案与磁性材料的磁场分布成比例。结果是一幅视觉图像,说明了磁漂移场的二维交点。这种正常组件在X-Y平面上记录和分析的图像采集以及整个传感器表面上同时进行,在实时中发生,并且可以检测和分析动态磁场变化。磁光传感器是基于迈克尔-法拉第在1845年发现的法拉第效应,他认识到光通过透明介质时,外部施加的磁场会改变光波,这取决于磁场。这一发现是光和磁之间相互作用的di一个迹象,后来导致了麦克斯韦方程的建立,其中包括将光描述为电-磁波。经典物理学中的电-磁相互作用的基本原理就是通过这些发现而产生的。法拉第效应描述的是旋转的通过磁体的偏振光的偏振面(振动面)的影响下的光学介质。与光波传播方向平行的外部磁场(图1)。偏振面的旋转角由以下方程定义其中(指MO传感器) 与外部磁场B的静态磁通密度成比例,d是光在MO介质中通过的距离,V是特定材料的Verdet常数,用于表示材料的特定旋转强度。并且因材料不同而不同。因此,Verdet常数取决于光的波长 四、 COMS-Magview系列磁场相机COMS-Magview系列磁场相机是一种高分辨率、高精度的磁性材料、部件和表面测量和可视化系统,不仅可以使磁场和磁性结构可见,还可以测量磁通量密度。cmos-MagView是一种用于磁场光学可视化的创新设备。高度工程化的磁光传感器技术可以直接以高光学分辨率观察磁性材料的磁杂散场。对测试样品的磁光分析提供了关于场极性、场均匀性、磁性材料的分布和磁化特性的具体信息,让看不见摸不着的磁场高分辨率可视化成为可能!1.测量原理磁光原理是基于法拉第效应。它描述了线偏振光在穿过透明介质时的平面旋转。当光通过磁光介质时,偏振的不同旋转角度取决于局部磁场强度,从而产生可以视觉评估的对比度差异。因此,实现了整个传感器表面上准静态磁场的直接、实时可视化。图1. 磁光效应的示意图磁场可视化的基础是利用法拉第效应的磁光传感器技术。该传感器在传感器平面上产生一个二维的磁场图像。因为传感器平面被只有几微米厚的镜面覆盖,所以可以检测到靠近测试样本表面的杂散场。探测到的是测试试样的磁场相对于磁光传感器表面的法向分量。2.尺寸型号3.应用和传感器类型A型传感器质量检查和几何评估:· 磁性编码器· 电工钢板· 法医安全特性· 剩磁B/C型传感器表面检测与定量分析: · 具有强磁化的磁性编码器· 永磁体· 聚合物粘合磁铁· 复合材料中的磁性粒子· 超导材料D型传感器调查和可视化:· 软磁· 纸币上的磁性墨水· 文件中的的磁性墨水E型传感器大磁场测量:· 达1T的永磁体· 大磁场多级磁铁4.技术规格· 传感器尺寸:zui大可达 45*60mm· 测量时间:1s· 几何分辨率:zui大可达 15μm(取决于传感器和相机)· 实时显示磁场,测量磁感应强度· 用于图像分析的Cmos-magview软件上海昊量光电作为Matesy公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.07.26

高功率多波段UV-LED点光源

高功率多波段UV-LED点光源---光波导传输,光固化等应用昊量光电新推出用于紫外光固化工艺的模块化光谱组合的高功率多波段UV-LED点光源。模块化理念,基于UV-LED技术、VIS-LED技术和NIR-LED技术,高功率多波段UV-LED点光源可以把365nm-1050nm间1-5个LED模块集成到一台光引擎中,实现光谱组分的灵活定制,具有优良的光固化能力。这款高功率多波段UV-LED点光源采用触屏设置,操作简单,且具有非常稳定的输出和很长的使用寿命,广泛的应用在汽车自动化装配、医疗以及半导体制造等领域图1 光纤耦合UV-LED点光源-ALE/1 高功率多波段UV-LED点光源-ALE/1(以下统称:UV-LED光源)是一款高性能的紫外光源,相比于传统的汞放电灯,UV-LED光源在产品空间占用比(~0.025m^3)、功率密度(30W功率)、安全维护(无需防毒,LED模块更换方便)、即开即用操作便利性(触屏操作,数分钟即可设置启动)及使用寿命等各方面都有无可比拟的优势,相信UV-LED光源取代传统的汞灯光源将成为一种必然的发展趋势。 ALE/1 UV-LED光源将汞放电灯的辐射功率和光谱特性与LED技术的TCO和工艺优势相结合。遵循平台概念的方法,ALE/1能够在光路中组合多达5个高性能LED。这可以在宽光谱范围内的大幅度提高出射功率。 高功率多波段UV-LED点光源可以由以下波长LED组成:Near UV (365, 385, 405, 436 nm) VIS-LED (470, 520, 620, 660, 690nm)NIR-LED (730, 770, 810, 850, 970,1050nm)  高功率多波段UV-LED点光源主要亮点: 高达30W的光输出; 无汞,无毒性,未来的安全光源;光谱组成可高度定制(UV,VIS,NIR); 闭环控制,确保zui大光输出的稳定性; 超长的使用寿命,低成本(Lower TCO);模块化,方便集成; 无需额外外部冷却; 德国制造,品质保证;高功率多波段UV-LED点光源主要应用领域:半导体制造(曝光机、先jin封装投影光刻机、晶 圆边缘曝光、光掩模检查等);点固化在汽车、电子、光电子、制药等行业的 应用;生命科学领域的应用;质量保证和检查(NDT);  高功率多波长UV-LED光源的光谱及光强示例图:单波长UV光源示例双波长UV光源示例三波长UV光源示例 四波长UV光源示例高功率多波段UV-LED点光源规格参数表:此外,我们还可提供高性能光学服务:更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.07.26

V-7001 VIS DMD空间光调制器 限时9折特惠!

DMD V-7001VIS  (限 时九 折优 惠)  -来了! DMD(Digital Micromirror Device,译为:数字微镜阵列) 是一款具有高分辨率、高对比度、高亮度以及高灰阶及色彩保真度、响应速度快且可靠性高等显著优点的光机电产品,广泛应用在光场调控、三维测量、超分辨成像等领域。 为了更好的服务以及加深与国内客户的合作,对于V-7001VIS 特定型号的DMD产品,昊量光电推出“限 时九折优 惠“服务。(2023.7.1-9.30) 图1  V-7001 VIS  DMD产品图示   超高速V-7001VIS DMD空间光调制器产品集成了德州仪器 TI DLP Discovery 4100 芯片组,8GB片上内存和高速USB3.0数据传输接口,利用德州仪器 TI DLP Discovery 4100 芯片组 16Gbit/s的宽带优势,V-7001VIS 产品可实现最 高22727Hz的全幅刷新速率@1Bit 图片。 USB 3.0 设备驱动程序支持目前所用的Windows操作系统,保证了V-7001VIS (DMD)空间光调制器可以兼容任何类型的PC。V-7001VIS空间光调制器设备拥有唯yi的设备编号,V-7001VIS DMD产品可以通过一个上位机软件实现对多台V系列DLP®(DMD)空间光调制器设备的实时在线控制。 V-7001VIS 空间光调制器提供Demo控制软件EasyProj、应用程序接口API及动态函数库DLL. 兼容包括C++,Python,.NET,LabVIEW,MATLAB等多种编程语言环境,并提供相对应的sample code源代码。V-7001VIS  DMD空间光调制器产品标准规格参数: 芯片型号:DLP7000 (VIS)工作波段:400-700nm微镜阵列:1024x768微镜尺寸:13.7umFlex cable 长度:105mm片上内存:64Gbit (8GB)控制软件:ALP4.3软件包最大刷新速率@ 1Bit :22727Hz最大刷新速率@ 8Bit:290HzPC接口:USB3.0     Note : V-7001VIS 型号DMD产品为限 时特 惠产品,欢迎咨 询了解。    我们还提 供其他各型号DMD产品,DMD照明器、DLP光学引擎及高功率LED光源等产品。如您对相关产品感兴趣,欢迎咨询浏览昊量光电官 网并联 系相关销售工程师。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.07.26

好消息!法国Phasics公司高精度红外/近红外波前传感器取得出口豁免,无需出口许可!

好消息!法国Phasics公司高精度红外/近红外波前传感器取得出口豁免,无需出口许可!法国Phasics成立于2003年,提供最先进的光学计量和成像解决方案。PHASICS公司波前传感器采用其获得专利的四波横向剪切干涉测量术(QWLSI)。这项技术克服Shack-Hartmann传感器的局限性,从而可以获得超高分辨率、高灵敏度(亚纳米)和宽动态范围。 近期法国PHASICS公司从法国商务部获悉,公司提交申请的高精度红外(3-5um &8-14um)/近红外(900-1700nm)波前传感器出口豁免申请已获得通过。这就意味着客户采购SID4-DWIR红外(3-5um &8-14um)和SID4-SWIR近红外(900-1700nm)波前传感器时无需再提供最终用户备案。 下面我们将为大家详细的介绍下这几款波前分析仪: 1. SID4-SWIR近红外(900-1700nm)波前传感器图1 SID4-SWIR波前分析仪SID4-SWIR近红外(900-1700nm)波前传感器产品特点: 高相位分辨率:160x128 or 80x64 高重复度: 高测量精度:15nm RMS 工作波段:900-1700nm 高灵敏度:可适用于低功率红外光源测试 瞬时相位测量,对振动不敏感 可接受非准直光入射,光路搭建简易快捷    2. SID4-DWIR红外(3-5um & 8-14um)波前分析仪图2 SID4-DWIR波前分析仪SID4-DWIR红外(3-5um & 8-14um)波前分析仪产品特点:宽工作波段:3-5um & 8-14um高相位分辨率:160x120高重复度:25nm RMS高测量精度:75nm RMS对振动不敏感可接受非准直光入射,光路搭建简易快捷 3. 近红外 or 红外光学元器件面型、透射波前、MTF测试系统图3 Kaleo Kit红外测试模组近红外 or 红外光学元器件面型、透射波前、MTF测试系统产品特点:多波长:266nm, 355nm, 405nm,550nm, 625nm, 780nm, 940nm, 1050 nm,1.55um, 2.0um, 3.39um, 10.6um大口径:Up to 5.1”(130mm)高重复度精度:高测量精度:80nm PV对震动不敏感 测试案例:图4 非球面测试结果图5 平面测试结果图6 镜头透射波前测试结果图7 镜头MTF测试结果上海昊量光电作为Phasics公司在中国大陆地区最大的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

企业动态

2023.07.07

【应用案例】Moku:Pro简化双色受激拉曼散射显微镜实验

【应用案例】Moku:Pro简化双色受激拉曼散射显微镜实验应用案例Moku:Pro简化双色受激拉曼散射显微镜实验介绍在华盛顿大学, 研究人员致力于双色受激拉曼散射(SRS)显微镜技术研究开发化学成像工具,用于早期癌症检测和了解神经退行性疾病进展。实验装置通常包括多个复杂的高性能仪器, 用于实时双色 SRS 成像或两个相距较远的拉曼跃迁的同步成像。现在,他们正在使用Moku:Pro锁相放大器和多仪器并行模式,仅通过Moku:Pro一台紧凑的多通道设备进行多种实验并捕捉低强度的SRS信号。面临挑战SRS是一种相干拉曼散射过程,可提供具有光谱和空间信息的化学成像。在典型的设置中,它使用两个同步脉冲激光器, 即泵浦和斯托克斯(图1), 以相干地激发分子的振动。为了从嘈杂的背景中捕捉到非常小的SRS信号, 高频调制和相敏检测方法是必要的。图1: 检测到由于SRS导致的Stokes到泵浦光束的振幅调制转移。所展示的泵浦光束的重复率为80MHz,Stokes光束具有相同的80MHz重复率,但也在20MHz处调制。通过这个检测方案,Δpump被提取出来。为了进行实时双色SRS成像实验, 研究人员必须运用正交调制并检测同相和正交信号分量。“在大多数SRS光谱实验中, 由于激光器总带宽的限制, 光谱范围被限制在300 cm-1左右,” 华盛顿大学化学助理教授Dan Fu博士说到。“避免这种情况的一种方法是使用可调谐激光器扫描波长, 但这很慢, 而且对于活细胞成像等对时间敏感的实验来说往往是不够的。”为了克服这些限制, 华盛顿大学的科研人员使用第三束激光束来同时对两个间隔很宽的光谱区域进行成像, 例如一个在指纹区域大小(比如. ~1600 cm-1应对酰胺振动)和一个在C-H区域大小(比如. ~2900 cm-1应对蛋白质), 但这会增加实验设置的占用空间和复杂性。图2:用Moku:Pro多仪器并行模式设置在间隔较远的拉曼转换处拍摄的HeLa细胞SRS图像。解决方案在采用调制传输检测方案的 SRS 显微镜实验中,高质量的锁相放大器是关键的硬件组件。Moku:Pro 的锁相放大器为 SRS 显微镜实验中的自外差信号检测提供了一种直观、精确且可靠的解决方案,直观的用户界面为提取低强度 SRS 信号提供强大的操控性和灵活性。图3: Moku:Pro 锁相放大器的通道配置Moku:Pro的锁相放大器可以配置相位偏置,低通滤波器和设定增益用于优化实验。内置的探测点功能可以在调整设置时用于实时监测。X和Y输出均可用于双通道成像。对于三路激光器的情况下, Moku:Pro 多仪器并行模式可以配置两个锁相放大器, 将系统简化为一个设备而不需要任何妥协。这使得研究人员可以同时拍摄两张波数差较大的 SRS 图像, 利用一个 Moku:Pro 来处理两个光电二极管检测器信号。图4: Moku:Pro 多仪器并行模式配置多通道锁相放大器图 4 演示了多仪器并行模式配置使用两个锁相放大器用于同步 SRS 显微镜实验。对于插槽 1 中的锁相放大器, 输入 In 1 是第1个光电二极管的检测信号, In 2 是参考信号, 输出Out 1是发送到外部数据采集卡的信号, Out 3被弃置。对于插槽2中的锁相放大器, In 3是第二个光电二极管的检测信号, In 2再次作为参考信号, Out 2是发送到外部数据采集卡的信号, Out 4被弃置。每个检测到的信号(Out 1 和 Out 2)在被发送到数据采集卡之前通过调整它们各自的相位偏置来zui大化。本例中的插槽 3 和 4 配置了示波器, 但还可以配置为Moku:Pro中的任意仪器功能。图5:Moku:Pro在多仪器模式下,配置了两个锁相放大器,有三个输入通道和两个输出通道在使用。结果Moku:Pro的锁相放大器为众多SRS显微镜实验提供了出色的解决方案。“用户界面可以对提取低强度SRS信号进行直观且强大的控制,仅需要使用Moku:Pro的多仪器并行模式就能在紧凑的系统上进行复杂的成像实验,” Fu博士说道。从典型的单通道SRS成像到双通道成像, 甚至是多仪器成像, 华盛顿大学的科研人员可以简化他们的实验设置而不用作出妥协。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.21

【重磅发布】Moku 3.0版本升级!Moku:Lab新增支持云编译、多仪器并行

【重磅发布】Moku 3.0版本升级!Moku:Lab新增支持云编译、多仪器并行Liquid Instruments 推出Moku 3.0 版本重要升级。此次更新将首 次对Moku全线三款产品同时升级,尤其很多客户期待已久的Moku:Lab的固件升级。通过此次升级,Moku三款设备整合到同一个应用程序进行操控,不仅提高了用户体验和代码可移植性的一致性,并且确保更高的开发效率,加快未来功能增强的速度。Moku 3.0版本Moku:Go新增支持相位表功能,为所有Moku:Pro仪器提供了桌面支持,并对我们首 款发布设备Moku:Lab进行了许多重大升级,使得Moku产品线具有多仪器和定制功能。通过软件定义仪器改进多个现有仪器的功能,进一步拓展闭环控制系统、精密光谱学、显微镜等更广泛的应用案例,彰显了我们致力于为用户开发并不断改进的测试和测量解决方案的承诺。Moku:Lab升级 Moku版本3.0为Moku:Lab用户带来包括多仪器并行模式和Moku Cloud云编译等史无前例的免费升级,以及为所有仪器提供了Windows、macOS和iPadOS支持,并升级了API支持。下面,我们为您整理了更多关于此次Moku:Lab的升级亮点。多仪器并行模式和Moku云编译Moku:Lab现在支持多仪器模式,同时使用两个仪器功能,并且可以通过Moku云编译快速编写和部署VHDL代码以实现自定义功能。这些功能对所有当前的Moku:Lab用户都可免费升级使用,只需简单的软件下载并不额外收取费用。频率响应分析仪频率响应分析仪提供了一系列增强功能,提升了其性能。比如zui大频率从120 MHz增加到200 MHz,扫描分辨率从512个点增加到8192个点,并且扫描过程可以在图形上显示进度。新的动态幅度功能可自动优化输出信号,以获得zui佳的测量动态范围。另外,添加了新的In/In1测量模式,还可以锁定频率轴,防止在长时间扫频过程中发生意外更改。我们还添加了输入饱和警告,除了以dBm为单位测量输入信号外,还可以以dBVpp和dBVrms为单位进行测量。数学通道现在支持复数方程,可以进行更多复杂的传递函数测量。激光锁频/稳频器激光锁频/稳频器更新了全新的框图操作界面,可以清晰地显示了扫描和调制信号路径。此外,我们还添加了新的锁定阶段功能,允许用户根据特定需求自定义锁定过程。低频相锁环(PLL)的锁定性能也得到了改进,相位值测量精度提升到六位数精度。zui低PLL频率降低到10 Hz,外部PLL信号现在可以进行zui高250倍的频率倍增或zui低分频至0.125倍用于解调。锁相放大器我们对锁相放大器低频PLL锁定性能也进行了改进,zui低PLL频率降低到10 Hz,并且可以将外部PLL信号现在可以进行zui高250倍的频率倍增或zui低分频至0.125倍用于解调。此外,相位值测量精度提升到六位数精度。示波器示波器现在还增加了深度存储模式,允许用户进行500 MSa/s的全采样率,每个通道保存高达4 MSa的数据。相位表现在,用户可以将相位表的频率偏移和幅度作为模拟电压信号输出,并且可以在输出信号中添加直流偏移。相位锁定正弦波输出现在可以进行zui高250倍的频率倍增或zui低0.125倍的频率除法,从而在解调中提供更大的灵活性。我们还改进了带宽范围从1 Hz到1 MHz。您还可以利用gao级相位包裹和解包功能,进一步提高测量精度和准确性。频谱分析仪频谱分析仪改进了本底噪声,为低电平信号提供更好的灵敏度。还包括了新的缩放选项,以对数Vrms和Vpp刻度进行更直观的信号分析。此外,还新增了五个新的窗口函数(Bartlett、Hamming、Nuttall、Gaussian、Kaiser),在进行信号处理和分析时提供更大的灵活性。波形发生器波形发生器现在增加噪声输出功能,可以向生成的信号中添加噪声。我们还添加了脉冲宽度调制(PWM)功能,并为相位值启用了六位数精度,从而实现更精确地创建波形。API支持API支持是很多Moku:Lab用户关注的另一个重要升级,升级后的API对所有仪器和编程环境带来了更好的支持,与其他Moku设备保持一致。请注意,Moku 3.0版本与1.9版本的API不兼容。您必须安装新的程序库,并更新所有代码以使用新的程序库。如果需要,您还可以降级到1.9版本(例如,如果无法将API脚本迁移到新的程序库中)。如果您在升级或降级软件版本遇到问题需要技术支持,请联系我们。其他更新用于在任意波形发生器中生成自定义波形以及在FIR滤波器构建器中生成自定义滤波器的方程编辑器,现在支持生成sinc和方波函数。数据记录期间创建的二进制LI文件现在可以自动转换为CSV、MATLAB或NumPy格式。Moku:Pro 升级现在 Moku:Pro 的 Windows 和 macOS 桌面应用程序中已经支持使用相位表功能。通过此更新,Moku:Pro的所有仪器现在都支持在PC上使用。您现在还可以将 PID 控制器添加到多仪器模式下的锁相放大器的输出通道中。我们还改进了多仪器模式下 PID 控制器和频率响应分析仪的仪器间数据分辨率。将频率响应分析仪的频率从300 MHz提高到500 MHz,以提供更高带宽应用的更高性能。Moku:Go 升级Moku:Go 新增支持相位表功能,此功能需要额外付费选购。用户仅需通过软件升级即可立即使用相位表功能。与 Moku:Pro 一样,我们还改进了多仪器模式下 PID 控制器和频率响应分析仪的仪器间数据分辨率。免费升级您现有的仪器对于您已经拥有的软件定义仪器,用户只需要通过简单的软件升级即可免费获取zui新的仪器功能。请通过 iPad 或 Windows 和 Mac 应用程序的下载zui新3.0版本软件连接Moku设备进行固件升级。我们将致力于通过软件定义仪器,不断提升产品的性能,为用户提供优质的产品与体验,优化工作流程和加速研究的完善解决方案。上海昊量光电作为Liquid Instruments公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提 供专 业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.20

HiCAM高速像增强荧光相机用于斑马鱼心脏的高速活体成像技术

HiCAM高速像增强荧光相机用于斑马鱼心脏的高速活体成像技术在德国巴德诺海姆的Max Planck心肺研究所,人们对斑马鱼的心血管系统进行了研究。斑马鱼的透明度(图1)及其实验优势使其成为人体心血管系统的理想比例模型。图1 斑马鱼的照片。心脏位于红色方块内为了研究斑马鱼的血液流动,血红细胞被荧光蛋白DsRed标记。荧光的强度受到附着在红细胞上的荧光蛋白数量的限制。此外,光线发射的方向是随机的,这进一步减少了到达相机的光量。低光强度不一定存在问题,增加曝光时间来捕捉足够的光是一个常用的解决方法,这通常被用于成像固定的昏暗物体。然而,在移动物体上使用相同的方法会导致图像模糊。试想一条活的斑马鱼,它的内脏是在跳动的。斑马鱼的心率约为每分钟175次,或接近每秒3次。为了捕捉心跳的每个阶段,需要较高的帧率,否则图像会因运动模糊而失真。这意味着图像传感器非常短暂地暴露在昏暗的荧光灯下。通过增加激发光的强度来增加荧光灯的数量是不可行的,因为这会伤害鱼类。图2 HiCAM高速像增强荧光相机附在荧光显微镜上实验装置用安装有Lambert HiCAM高速摄像系统的荧光显微镜对斑马鱼进行研究(图2)。将鱼固定在凝胶中,从下方照射。DsRed蛋白的荧光从红细胞中发出。这种光向各个方向发射,其中一些光以相反的方向穿过激光的光路。但是,荧光通过二色镜被定向到相机上,而不是被反射回光源。任何散射的激发光都被二色镜反射。滤光片将去除任何背景光,只透射红细胞荧光发出波长的光。图像传感器将捕捉进来的荧光。捕捉将以每秒数百或数千帧的帧率下进行,每帧的曝光时间数量级在几毫秒到几毫秒的一小部分。电子倍增ccd (emccd)传感器的光灵敏度足以捕捉到微弱的荧光。但它们在全分辨率下只能实现大约100fps的帧率,这对于目前的应用来说是不够的。而cmos传感器可以在更高的帧率下工作,在全分辨率下可达每秒数千帧。然而,在每帧较短的曝光时间内,普通的高速CMOS传感器无法记录足够的光量来达到合理的信噪比。图3 斑马鱼心脏中(图像右下角)的红细胞从一个腔室被运送到下一个腔室(1-3),并进入主动脉(5)。这里显示的图像是在间隔25毫秒的情况下记录的。用500us的曝光时间以2000 fps的帧率进行记录。HiCAM高速像增强荧光相机的优点 HiCAM高速像增强荧光相机通过将高速CMOS传感器与图像增强器相结合,实现了所需的光灵敏度和高帧率。图像增强器将检测到的光子数量提高了几个数量级。这样,就可以以每秒2000帧的速度记录斑马鱼的血液流动。图3显示了斑马鱼心血管系统中红细胞的流动情况。HiCAM高速像增强荧光相机-高 灵敏度,帧频可达4000帧/秒,实时荧光显微成像的理 想选择!更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.19

点衍射干涉仪的精度检验方法

点衍射干涉仪的精度检验方法点衍射干涉仪(Point Diffraction Interferometer,PDI)是一种基于衍射干涉原理的光学测量设备。它利用激光束小孔后产生接近理想的点光源对物体表面进行测量,可以实现对物体形状、表面粗糙度、折射率等参数的高精度测量。点衍射干涉仪不需要标准参考件,可以用于超高精度面型的检测,是一种非常重要的高精度测量仪器。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍1.1测试光路测试系统主要由D7点衍射干涉仪主机,准直器,5mm口径铝镜,光学平台等构成。‍‍‍‍‍1.2 测试环境温度: 21℃±1℃;湿度: 30%-70%1.3 绝对精度检测(Accuracy)绝对精度的检测采用波前均方根差(wavefront RMS differential ,WRMSD)的计算方法,WRMSD是干涉仪稳定性和测量有效性的严格标准。它定义为所有测量波前差异的均方差加上2X均方差的测量集,并定义为所有测量波前的平均值的综合参考。测试步骤:1) 测试部分从0°开始绕光轴以45°步长旋转8次进行测量。旋转是必要的,以排除测量系统设置引起的所有旋转不对称像差。2) 测试部分从22.5°开始绕光轴以45°步长旋转8次进行测量。3) 在没有平滑的情况下处理干涉图后,从0°开始的8个波前进行平均计算,得到平均波前WF0AVG_0,然后从22.5°开始的8个波前也进行平均计算,得到平均波前WF0AVG_225。4) 计算WF0AVG_0和WF0AVG_225的差异,得到绝对精度。上海昊量光电设备有限公司销售的点衍射干涉仪,型号D7在客户现场进行了干涉仪精度的检测,实验测得该干涉仪的精度为0.707nm RMS 。图1 绝对精度检测结果1.4 重复精度检测(Repeatability)重复精度的检测采用波前均方根差(wavefront RMS differential ,WRMSD)的计算方法。对如下图2的波前进行重复性测量,共计测量30组,每组测量5次。选取1,3,5,7…29奇数组的数据进行平均,得到平均波前WF0AVG_29,选取2,4,6,8…30偶数组的数据进行平均,得到平均波前WF0AVG_30。计算WF0AVG_0和WF0AVG_225的差异,得到重复精度。上海昊量光电设备有限公司销售的爱沙尼亚Difrotec公司的点衍射干涉仪的重复精度,经过测量计算,重复精度为:0.25nm RMS(λ/2500),如下图3。图2 铝镜面型3D图图3 重复精度检测结果1.5 干涉仪系统配置D7:点衍射干涉仪主机;DA1:150mm/230mm准直器上海昊量光电设备有限公司作为爱沙尼亚Difrotec公司在中国地区的du家代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.12

Moku云编译 + ChatGPT: 客户定制化需求的天花板

Moku云编译 + ChatGPT: 客户定制化需求的天花板Moku:pro不仅能够解决大多数电学信号的测试和ji具难度的测量实验,而且能够支持jian端实验,并能在设计具有du特要求的先jin产品时,具有优xiu的表现。科学家和工程师们经常会在软件中进行方便的离线模拟或数据处理,此时他们会通过用户可编程FPGA找到更高性能的解决方案。然而,尽管它们很有用,但这些解决方案有时候也会很复杂且难以实现。Moku Cloud Compile (MCC)云编译为熟悉FPGA编程的用户xiao除了这些障碍,使他们能够专注于编写代码,无需下载样例文件和软件。但是,如果用户仅仅在他们熟悉的领域是zhuan业的,然而在FPGA的经验很少或没有,应该怎么办呢?大家都把ChatGPT当作是一款只能AI设备,能写文评,能写代码,能给人类带来真实的liao天感觉。我们可以视之为一款先jin的自然语言的处理工具,由于其能够以对话形式与用户互动,蕞近成为了各地的头条新闻。除了与用户对话,ChatGPT还可以生成与Moku设备兼容的自定义VHDL代码,将FPGA编码的强大功能带给更多的用户,从而把我们的moku云编译功能变得简便易懂。ChatGPT和Moku设备的联合,创造出了超出两者总和的奇特功能。对于时间有限的用户,MCC能够熟练地处理一些问题(如复杂的FPGA编程工具、接口以及将程序功能部署到硬件,并加以功能展示),而ChatGPT能够代替zhuan业的程序员来负责另一类问题:编写实际代码。所以你想的没错,MCC使功能定制和FPGA编程变得容易,而ChatGPT使定制和FPGA编程变得更快。现在,让我们以Moku:Pro为例来来看看具体是怎么实现的。图1:由ChatGPT生成的输出输入绝对值的代码参考图1中所示,是ChatGPT生成的代码片段,是我们通过跟ChatGPT沟通得到的代码信息,清楚的看到:它将两个输出信号设置为输入的绝对值。Moku:Pro展示了ChatGPT给出的代码计算过程所需要信号信息,简单轻松的展示了信号处理前后的数据信息,在此工作中,ChatGPT完成了繁重的工作(编写代码程序)。图2从Moku:Pro Oscilloscope捕获的输入输出波形示例虽然这是一个简单的示例,但ChatGPT可以编写逻辑代码来计算数学运算、逻辑运算以及更复杂的数据处理,如移动平均线和异常值排除。此外,ChatGPT还能给出建议对现有代码进行改进和优化。例如,如果用户希望向所提供的模块添加额外的功能,例如滤波或信号处理,ChatGPT可以建议对代码进行修改,以实现所需的结果。大家可以参考Liquid Instruments以往提供的众多综合示例,并要求ChatGPT根据您的需要修改它,完成你所想要的各种功能。结合ChatGPT和Moku Cloud Compile为所有级别的HDL经验的工程师和科学家提供了无限的可能性。通过利用自然语言处理的强大功能,用户可以创建既简单又有效的自定义代码,而不需要任何数字逻辑设计或编程的经验知识。随着测试和测量设备变得越来越强大,对更简单、更易于访问的编程接口的需求变得更加重要。通过使用ChatGPT生成用于MCC的VHDL代码,用户可以以前所未有的方式加快他们的开发时间,并优化他们的工作流程。这种令人难以置信的交互操作性为研究人员、工程师和科学家提供了新的机会,可以探索Moku设备的极限,并推动从量子光学到电子研究的应用边界。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.12

微透镜阵列和其实现的光束匀化简介

微透镜阵列和其实现的光束匀化简介微透镜阵列是由通光孔径及浮雕深度为微米级的透镜组成的阵列。它和传统透镜一样,最小功能单元也可以是球面镜、非球面镜、柱镜、棱镜等,同样能在微光学角度实现聚焦、成像,光束变换等功能,而且因为单元尺寸小、集成度高,使得它能构成许多新型的光学系统,完成传统光学元件无法完成的功能。微透镜阵列的结构从最小功能单元的排列方法可分为单排式、M*N排列、满布式等,同时可分为单面阵列和双面阵列。图1:微透镜阵列示意图微透镜阵列可分为折射型微透镜阵列与衍射型微透镜阵列两类:折射型微透镜(ROE)阵列:基于几何光学的折射原理,光在两种透明介质交界处(如空气和玻璃),将向折射率高的区域弯折。材料的折射率越高,入射光发生折射的能力越强。通过这个原理,将一个完整的激光波前在空间上分成许多微小的部分,每一部分被相应的小透镜聚焦在焦平面上,光斑进行重叠,从而实现在特定区域将光均匀化,对激光束精确整形。其应用主要有光斑整形和光束转化。图2:折射型微透镜阵列衍射型微透镜(DOE)阵列:基于物理光学的衍射原理,光被透镜阵列的表面浮雕结构调制改变了波前相位,从而实现了光波的调制、变换。激光经过每个衍射单元后发生衍射,并在一定距离(通常为无穷远或透镜焦平面)处产生干涉,形成特定的光强分布。图3:衍射型微透镜阵列微透镜使用时的限制:1.衍射光学元件对入射光的角度敏感,需要较好的光路调整精度和稳定性;2.大部分衍射光学元件对入射激光的波前位相进行精密调控,因此光路中的其他部件如反/透射镜片、透镜等要使用高精度、低波差的器件,否则会影响最终的效果。常见的微透镜阵列匀光光路,分为两种:一种是单阵列型,另一种是双阵列型。双阵列匀光对比单透镜匀光具有更优异的效果,且双透镜匀光光路对入射光的发散角有一定的容差。所以在这两种光路之中,双阵列型匀光光路更为常见,也更为好用。下图便是现在常见的双阵列透镜匀光光路。其主要的元件是两片规格参数相近的两片微透镜阵列,以及后方的傅里叶透镜。图4:双微透镜阵列匀光光路LA1:微透镜阵列1;LA2:微透镜阵列2; FL:菲涅尔透镜; FP:接收屏面; dn:入射准直光直径; DPT:匀光大小‘’fLA1:阵列1的焦距; fLA2:阵列2的焦距; a12:双阵列间距; S:阵列2与菲涅尔透镜间距; fFL:菲涅尔透镜焦距激光光源经过扩束准直后,平行入射。平行入射的激光束,打在第一面微透镜阵列上,经过每个子单元的聚焦,重新形成阵列排布的焦点。可近似地将入射的光束,看成对应于透镜阵列的光束簇阵列。重新聚焦后的多个小光束相互叠加,基于阵列排布的对称性,也即出射小光束的对称性,小光束的不均匀性相互抵消,最终在接收屏幕上形成均匀的目标光斑。此外,由于傅里叶透镜的周期性,出射光斑经过透镜汇聚会,仍然会呈现出周期性的光斑阵列,影响了最终微透镜匀化光斑的效果。(成像光斑的能量频谱图如下)图5:周期性光斑能量分布图为了进一步提高微透镜激光匀化的质量,可以考虑从打乱成像光斑阵列的周期性排列入手。较为常见且简便的提高匀化质量的方法有:采用随机点阵微透镜阵列,添加扩散片等。采用随机点阵微透镜阵列,可以有效的破坏出射光斑在接收屛面排列的周期性。(效果如下图)图6:随即点阵光斑能量分布图带扩散片的光路,是在光束入到微透镜之前,先用扩散片对入射光进行初步的匀化,从而降低其相干性。经过匀化后的光束,再经准直处理,打在双阵列匀化镜子,最终成像出较好的匀化光斑。(其光路如下图)图7:带扩散片的激光匀化光路匀化片两侧,是参数相同的聚焦透镜。激光光源,经准直入射,在第一个聚焦透镜上聚焦,而扩散片,恰落在其焦面上。经焦面上的扩散片匀化出射后的光源,再被准直,打在双阵列匀化光路上。相干性的减小,可以大大的减少接收屏面上子单元成像的小光斑之间的锐利边缘的产生。图8:微透镜匀化效果;其中左图为未加扩散片的匀化效果;右图为扩散片的匀化效果微透镜阵列——天空才是极限!-----全自动“3D打印”光学加工技术!更低成本!更快速度!相关文献:[1] 知乎:微透镜阵列的应用之一——激光匀化;[2]知乎:3分钟了解微透镜阵列;更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.09

Up to 98%光利用率——镀介质镜型纯相位高速高损伤阈值SLM!

Up to 98%光利用率——镀介质镜型纯相位高速高损伤阈值SLM!液晶空间光调制器(SLM)可以将数字化数据转换为适合各种应用的相干光学信息,包括双光子/三光子显微成像、光镊、自适应光学、湍流模拟、光计算、光遗传学和散射介质成像等应用。 这些应用需要能够轻松快速地改变相干光束波前的调制器。 通过将液晶材料的电光性能特征与基于硅的数字电路相结合,Meadowlark Optics 现在提供了高分辨率的 SLM,这些 SLM 还具有物理紧凑性和高光学效率。图一:紧凑的HSP1K(1024×1024)系列和E19×12(1920×1200)系列SLMMeadowlark Optics 的硅基液晶 (LCoS) 空间光调制器 (SLM) 专为纯相位应用而设计,并结合了具有高刷新率的模拟数据寻址。 这种组合为用户提供最快的响应时间和高相位稳定性。这些SLM 适用于需要高速、高衍射效率、低相位纹波和高功率激光的应用。特点一:高刷新速度1024 x 1024分辨率的HSP1K系列SLM 速度极快,全波调制的液晶响应时间范围为 0.6 到 8 毫秒(取决于波长)。 在我们的超高速型号UHSP1K系列中,客户可以控制温度设定点以找到开关速度和相位稳定性之间的完美平衡,可以实现低至 0.5 毫秒以内的响应时间(取决于波长)。而多数其他液晶空间光调制器利用内置的显示背板和标准向列相液晶,这使得其响应时间限制在 >30 毫秒图二:UHSP1K系列SLM在532nm的液晶响应时间小于0.5ms(10-90%的上升时间和下降时间)特点二:高相位稳定性1024 x 1024分辨率的HSP1K系列SLM的硅背板进行了特殊设计,以实现高速运行的同时最大限度地提高相位稳定性。 工程师成功地在不影响相位稳定性的情况下实现了高速。与许多需要脉冲宽度,调制 (PWM) 方案的实现显示 LCoS 背板不同,Meadowlark 背板利用模拟寻址最大限度地提高稳定性,相位波动可低至0.05%的超高稳定性,以满足光镊和冷原子等应用需求。图三:标准HSP1K系列SLM的相位波动测试结果特点三:填充率达到100%,零级衍射效率92%-98%镀介质镜型号的SLM填充了像素间的间隙,使液晶空间光调制器的面积填充率达到100%,从而降低衍射效应和因像素间间隙引起的能量损失。标准型号采用铝材料做底板反射材料,材料的吸收特性会导致能量损失,在800nm附近尤为明显,这使得SLM的整体效率在该波段的整体效率只能到达70-80%,而镀介质镜型的SLM完美克服了这一缺点。图四:中心波长1000nm(工作波段900-1100nm)的介质镜反射率曲线(参考)此外,我们的 SLM 采用 Meadowlark Optics 专有液晶材料,可最大限度地减少 SLM 中液晶层所需的厚度。 通过最大化像素间距与 LC 厚度的比率,我们能够提供像素间效应最小的 SLM,可以在工作波段范围内轻松实现92%以上的零级衍射效率,最高可达98%。图五:镀介质镜的SLM结构示意图图六:不同光栅常数的相位光栅的一级衍射效率Meadowlark Optics公司产品型号命名规则:特点四:高损伤阈值26GW/cm2镀介质镜的设备具有高效率和低热效应,提升了器件对高峰值功率激光的承受能力,使器件可以用于高激光功率应用。通过实际测试,设备在使用自带水冷系统的情况下,可以承受功率达到50W飞秒激光,峰值功率密度达到26GW/cm2以上。图七:SLM在高激光功率下的相位响应特点五:可自动进行任意波长线性校准,高位深PCIE控制器;该型号SLM的控制软件进行了升级,可以自动进行不同波长的波前畸变校准及线性校准,生成相应的波前校准文件(WFC)和线性校准文件(LUT)。为Meadowlark Optic公司所有型号的SLM都使用高位深度控制器,使用 8 位输入/12 位输出控制器使一个 SLM 能够支持宽波长范围而不会丢失线性相位电平,满足真8bit灰度调制(即8位灰度相位图的每个灰阶都对应一个可检测的,不重复的相位)。为满足真8bit调制,设备控制器将驱动电压细分为更多的电压级次(通常为12bit,即4096个细分电压级次)。对于特定波长,选取其中256个电压级生成特定波长下的0~2π映射的LUT,具有目前市面上可实现的Zui高线性度。为满足高刷新速度带来的大吞吐量的数据传输需求(每张1024乘1024分辨率的8位灰度图约为1MB),设备采用定制的PCIE控制器和数据线。同时PCIE控制器配备一块可以存储758张全画幅图片的板载内存,可以允许客户预加载图片到控制器,实现高速刷新图像切换,同时降低了对上位机带宽的要求。主要应用领域:双光子/三光子显微成像、光遗传学、自适应光学、湍流模拟、全息光镊(HOT)、激光加工、超分辨显微成像、散射或浑浊介质中的成像、飞秒激光脉冲整形、光学加密、量子计算、光通信;上海昊量光电作为Meadowlark Optics在中国大陆地区唯一的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.06

锁相放大器用于生物样品双通道和多仪器模式SRS显微技术的研究

锁相放大器用于生物样品双通道和多仪器模式SRS显微技术的研究一.简介 拉曼散射光谱为生物分子的特异性检测和分析提供了化学键的固有振动指纹。那么什么是受激拉曼散射显微镜?受激拉曼散射(SRS)显微技术是一种相对较新的显微技术,是一种相干拉曼散射过程,允许使用光谱和空间信息进行化学成像[18],由于相干受激发射过程[1]能产生约103-105倍的增强拉曼信号,可以实现高达视频速率(约25帧/s)[2]的高速成像。SRS显微镜继承了自发拉曼光谱的优点, 是一种能够快速开发、label-free的成像技术,同时具有高灵敏度和化学特异性[3-6], 在许多生物医学研究的分支显示出应用潜力,包括细胞生物学、脂质代谢、微生物学、肿瘤检测、蛋白质错误折叠和制药[7-11]。特别的是,SRS在对新鲜手术组织和术中诊断的快速组织病理学方面表现出色,与传统的H&E染色几乎完全一致[12,13]。此外,SRS能够根据每个物种的光谱信息,对多种组分的混合物进行定量化学分析[6,7,14]。尽管在之前的研究[17]中已经研究了痛风中MSU的自发拉曼光谱,但微弱的信号强度阻碍了其用于快速组织学的应用。因此,复旦大学附属华山医院华英汇教授 和复旦大学物理学系季敏标教授团队将受激拉曼散射显微技术用于人体痛风组织病理成像[15]。研究人员应用SRS和二次谐波(SHG)显微镜同时表征了晶型和非晶型MSU。在普通光镜下,MSU晶体呈典型的针状。这些晶体在拉曼峰630 cm-1的SRS上很容易成像,当SRS频率稍微偏离振动共振时,表现出了高化学特异性的非共振行为,SRS信号消失。已知SHG对非中心对称结构敏感,包括MSU晶体和[17]组织中的胶原纤维。然而,由于拉曼极化率张量和二阶光学磁化率对晶体对称性[16]的依赖,研究者们发现线偏振光光束在晶体取向上倾向于产生SRS和SHG的强各向异性信号。因此,研究者们对泵浦光束和斯托克斯光束都应用了圆偏振,以消除MSU晶体和胶原纤维的定向效应。Moku:Pro 的锁相放大器 (LIA) 为受激拉曼散射 (SRS) 显微镜实验中的自外差信号检测提供了一种直观、精确且稳健的解决方案。高质量的 LIA 是 SRS 显微镜实验中具有调制传输检测方案的关键硬件组件。在此更新的案例研究中,我们提供了有关双 LIA 应用程序的更多详细信息和描述。由于SRS 是一种相干拉曼散射过程,允许使用光谱和空间信息进行化学成像[18]。它使用两个同步脉冲激光器,即泵浦和斯托克斯(图 1)相干地激发分子的振动。当入射到样品上的两束激光的频率差与目标分子的振动频率相匹配时,就会发生 SRS 过程。振动激发的结果是泵浦光束将失去光子,而斯托克斯光束将获得光子。当检测到泵浦光束的损失时,这称为受激拉曼损失 (SRL) 检测。强度损失 ΔIₚ/Iₚ 通常约为 10 -7 -10 -4,远小于典型的激光强度波动。为了克服这一挑战,需要一种高频调制和相敏检测方案来从嘈杂的背景中提取 SRS 信号[19]。在 SRL 检测方案中,斯托克斯光束以固定频率调制,由此产生的调制传输到泵浦光束由 LIA 检测。图 1:受激拉曼损耗检测方案。检测到由于 SRS 引起的 Stokes 到泵浦光束的调幅传输。演示的泵浦光束具有 80 MHz 的重复率,Stokes 光束具有相同的 80 MHz 重复率,但也以 20 MHz 进行调制。Δpump 是 LIA 在此检测方案中提取的内容二.实验装置 使用的激光系统能够输出两个 80 MHz 的激光脉冲序列:斯托克斯光束在 1030 nm,泵浦光束在 790 nm。激光输出也用于同步调制:80 MHz 参考被发送到分频器以生成 20 MHz TTL 输出。这些 20 MHz 输出被使用两次:一次作为电光调制器调制斯托克斯光束的驱动频率,另一次作为外部锁相环的 LIA 输入通道 2(B 中)的参考。泵浦光束由硅光电二极管检测,然后被发送到 LIA 的输入通道 1(In A)。来自输出通道 1(Out A)的信号被发送到数据采集卡以进行图像采集。来自输出通道 2 (Out B) 的信号被最小化(通过调整相移)。2.1 单通道锁相放大器配置图 2:典型的锁定放大器配置设置图 2 演示了用于 SRS 显微镜实验的 LIA 的初始设置。在初始设置时,必须重新获取锁相环。输入均配置为 AC:50 欧姆。通过调整相位度数优化相移 (Df),直到 Out A 最大化(正值)并且 Out B 最小化(接近零)。探针A显示对应于 DMSO 最高信号峰 (2913 cm-1 ) 的 SRS 信号,并最大化输出 A 的 103.3 mV。探针B表示正交输出,最小化为零。一旦 LIA 针对校准溶剂进行了优化,样品就可以进行成像了。图 3:2930 cm -1拉曼跃迁处的 SRS HeLa 细胞图像图 3 是使用 Moku:Pro 锁相放大器拍摄的 HeLa 细胞图像。显示的图像是从 SRS 图像生成的,拉曼位移为 2930cm-1,对应于蛋白质峰。低通滤波器设置为 40 kHz,对应于 约4µs 的时间常数。可以根据SRS信号大小增加或减少增益。2.2 双通道成像Moku:Pro 的 LIA 也适用于实时双色 SRS 成像。这是通过在 SRS 成像中应用正交调制并检测LIA的X和Y输出来执行的。在这种情况下,斯托克斯调制有两个部分:一个 20 MHz 脉冲序列生成SRS信号,另一个 20 MHz 脉冲序列具有90°相移,生成另一个针对不同拉曼波段的SRS信号[3]。由于90°相移,两个通道(Out A和Out B)彼此正交,可以同时获取两个SRS图像而不会受到干扰。图 4:使用正交调制和输出在两个不同的拉曼跃迁下同时获得鼠脑样本的双通道 SRS 图像图 4 是利用双通道X&Y输出同时在2930 cm -1和 2850 cm -1处生成两个 SRS 图像的代表性图像。2.3 多仪器模式应用 在大多数 SRS 显微镜实验中,由于激光器总带宽的限制,光谱范围被限制在大约 300 cm -1左右。绕过这一技术障碍的一种方法是使用可调谐激光器扫描波长。然而,波长调谐速度很慢,而且对于时间敏感的实验(如活细胞成像)来说往往不够。应对这一挑战的另一种解决方案是引入第三束激光束来扫描不同的拉曼过渡区域。这种能力对于两个光谱区域的同时成像特别有吸引力:一个在指纹区域(例如 约1600 cm-1用于酰胺振动)和一个在CH区域(例如 约2900 cm -1蛋白质)。在 SRL 成像方法中,实验装置由一个斯托克斯光束和两个不同波长的泵浦光束组成。此设置的常用检测方法需要单独的检测器和单独的 LIA。然而,Moku:Pro 的多仪器模式允许部署多个LIA,因此可以在不需要任何额外硬件妥协的情况下实施第二个LIA。图 5:Moku:Pro 多仪器锁相放大器配置图 5 演示了LIA 的多仪器模式设置,用于同步 SRS 显微镜实验。对于Slot 1,In 1是第一个光电二极管的检测信号,In 2是参考信号,Out 1是发送到数据采集卡的信号,Out 3被丢弃。对于 Slot 2,In 3 是第二个光电二极管的检测信号,In 2 再次作为参考,Out 2 是发送到数据采集卡的信号,Out 4 被丢弃。此配置仅使用 4 个 Moku 插槽中的 2 个。插槽 3 和 4 未分配,因此可用于进一步的 LIA 或任何其他 Moku 仪器。输入全部配置为 AC:50 欧姆。每个 LIA 插槽(1 和 2)都遵循与单通道 LIA 配置相同的设置。在三个激光器的情况下,Moku:Pro 的多仪器模式可以配置两个锁定放大器,将系统简化为一个设备,而不会有任何妥协。这使得研究人员可以同时拍摄两张波数差较大的 SRS 图像,利用一个 Moku:Pro 来处理两个光电二极管检测器信号。图 6:HeLa 细胞 SRS 图像使用多仪器设置在间隔较远的拉曼跃迁处拍摄图 6 是利用一个Moku:Pro处理两个光电二极管检测器信号同时拍摄两个大波数差的 SRS 图像的代表性图像。三.结论 Moku:Pro 的 LIA 为大量 SRS 显微镜实验提供了出色的解决方案。在本文档中,讨论了典型的单通道 SRS 成像、双通道成像和多仪器成像。用户界面允许对提取低强度 SRS 信号进行直观和强大的控制。重要的是 Moku:Pro 的多仪器工具功能允许在多仪器同用的紧凑型系统上进行复杂的成像实验。图 7:Moku:Pro 在多乐器模式下的使用图像。In 1 和 In 3 分别是插槽 1 和插槽 2 中 LIA 的信号输入。2 中是两个 LIA 插槽的参考。在所示的配置中,Out 1 和 Out 3 是记录的信号,Out 2 和 Out 4 是插槽 1 和 2 的转储信号参考文献:1.Freudiger CW, Min W, Saar BG, Lu S, Holtom GR, He C. et al. Label-free biomedical imaging with high sensitivity by stimulated Raman scattering microscopy. Science. 2008;322:1857-612.Saar BG, Freudiger CW, Reichman J, Stanley CM, Holtom GR, Xie XS. Video-rate molecular imaging in vivo with stimulated Raman scattering. Science. 2010;330:1368-703.Ji M, Lewis S, Camelo-Piragua S, Ramkissoon SH, Snuderl M, Venneti S. et al. Detection of human brain tumor infiltration with quantitative stimulated Raman scattering microscopy. Sci Transl Med. 2015;7:309ra1634.Ji M, Arbel M, Zhang L, Freudiger CW, Hou SS, Lin D. et al. Label-free imaging of amyloid plaques in Alzheimer''s disease with stimulated Raman scattering microscopy. Sci Adv. 2018;4:eaat77155.Cheng JX, Xie XS. Vibrational spectroscopic imaging of living systems: An emerging platform for biology and medicine. Science. 2015;350:aaa88706.Ao JP, Feng YQ, Wu SM, Wang T, Ling JW, Zhang LW. et al. Rapid, 3D Chemical Profiling of Individual Atmospheric Aerosols with Stimulated Raman Scattering Microscopy. Small Methods. 2020;4:19006007.Hu F, Shi L, Min W. Biological imaging of chemical bonds by stimulated Raman scattering microscopy. Nat Methods. 2019;16:830-428.Fu D, Zhou J, Zhu WS, Manley PW, Wang YK, Hood T. et al. Imaging the intracellular distribution of tyrosine kinase inhibitors in living cells with quantitative hyperspectral stimulated Raman scattering. Nat Chem. 2014;6:614-229.Shen Y, Zhao Z, Zhang L, Shi L, Shahriar S, Chan RB. et al. Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017;114:13394-910.Bae K, Zheng W, Ma Y, Huang Z. Real-time monitoring of pharmacokinetics of antibiotics in biofilms with Raman-tagged hyperspectral stimulated Raman scattering microscopy. Theranostics. 2019;9:1348-5711.Shin KS, Laohajaratsang M, Men S, Figueroa B, Dintzis SM, Fu D. Quantitative chemical imaging of breast calcifications in association with neoplastic processes. Theranostics. 2020;10:5865-7812.Ji M, Orringer DA, Freudiger CW, Ramkissoon S, Liu X, Lau D. et al. Rapid, label-free detection of brain tumors with stimulated Raman scattering microscopy. Sci Transl Med. 2013;5:201ra11913.Orringer DA, Pandian B, Niknafs YS, Hollon TC, Boyle J, Lewis S. et al. Rapid intraoperative histology of unprocessed surgical specimens via fibre-laser-based stimulated Raman scattering microscopy. Nat Biomed Eng. 2017;1:002714.He R, Liu Z, Xu Y, Huang W, Ma H, Ji M. Stimulated Raman scattering microscopy and spectroscopy with a rapid scanning optical delay line. Opt Lett. 2017;42:659-6215.Li B, Singer NG, Yeni YN, Haggins DG, Barnboym E, Oravec D. et al. A point-of-care Raman spectroscopy-based device for the diagnosis of gout and peudogout: comparison with the clinical standard microscopy. Arthritis Rheum. 2016;68:1751-716.Zhang B, Xu H, Chen J, Zhu X, Xue Y, Yang Y, Ao J, Hua Y, Ji M. Highly specific and label-free histological identification of microcrystals in fresh human gout tissues with stimulated Raman scattering. Theranostics 2021; 11(7):3074-308817.Streets AM, Li A, Chen T, Huang Y. Imaging without fluorescence: nonlinear optical microscopy for quantitative cellular imaging. Anal Chem. 2014;86:8506-1318.Freudiger, W.; Min, W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S., Label-Free Biomedical Imaging with High Sensitivity by Stimulated Raman Scattering Microscopy. Science 2008, 322 (5909), 1857-1861.19.Hill, H.; Fu, D., Cellular Imaging Using Stimulated Raman Scattering Microscopy. Anal. Chem. 2019, 91 (15), 9333-9342.20.Figueroa, ; Hu, R.; Rayner, S. G.; Zheng, Y.; Fu, D., Real-Time Microscale Temperature Imaging by Stimulated Raman Scattering. The Journal of Physical Chemistry Letters 2020, 11 (17), 7083-7089.更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专 业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国  防、量 子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。

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2023.06.05

稳频激光器系统中超稳腔的选择

稳频激光器系统中超稳腔的选择PDH稳频技术原理,是激光器发出激光后,激光经过电光调制器对激光进行一个射频电光的相位调制,经过调制后的信号,再经过一个PBS(偏振分束镜)和一个波片((λ/4)进入我们的超稳腔与超稳腔进行谐振,反射出来的光再次经过偏振分束镜和波片被反射到光电探测器中,然后对其进行相位解调后得到误差信号,误差信号通过混频器以及低通滤波器进行处理后,得到的信号反馈到激光器的压电陶瓷或其他响应部件进行补偿频率,最终实现激光器另一路激光输出频率的稳定。PDH稳频技术的核心是通过光学超稳腔产生一个误差信号,其核心部件就是光学超稳腔,超稳腔的性能直接影响了最终输出的激光频率的稳定性。所以光学超稳腔的选择显得尤为重要。在为您的应用选择理想的腔体设计时要考虑的因素包括:线宽: 在稳频激光器系统中,线宽越窄,激光的频率越集中,输出激光的频率就会越稳定。所以超稳腔的线宽越窄越好。自由光谱范围(FSR):相邻两个峰之间的间距.精细度:自由光谱范围与线宽的比值即为精细度,精细度越高,波长的锁定性越好,输出激光频率的稳定性就越好。还有工作环境(温度、振动)以及对于稳定性要求(包括短期和长期-可容忍的漂移程度)等,这些参数都会影响稳频激光系统其输出激光频率的稳定性。 F-P腔:F-P腔其优点为充分利用工作物质,使光束在整个工作物质内振荡,可用于大功率输出脉冲激光器。此外,激光束在腔内没有聚焦,在高功率激光器中不会击穿或损伤光学元件,非常适合用来搭建超稳激光系统来用于光学研究和工业生产。Stable Laser Systems是美国一家知名的任意波长频率稳定激光器组件和系统供应商,公司致力于尖端技术的研发,基于先进的光学超稳腔,拥有极高的专业知识,在设计、测试和优化法布里-珀罗腔体和外壳方面积累了数十年的经验,用于激光频率稳定。对于许多应用,定制镜面镀膜、标准腔体垫片和匹配的真空外壳可实现快速交付昊量光电作为美国Stable Laser Systems公司在中国区域的代理商,负责美国Stable Laser Systems公司在中国的销售、售后与技术支持工作,为国内客户提供稳定优质的产品服务。昊量光电作为国内顶尖代理商与诸多知名实验室和高校有过合作,为很多的应用提供频率稳定解决方案,并可以根据您的需求提供定制解决方案。对于定制型腔长度或应用,我们完全符合您的需求 - 我们喜欢挑战!为此,我们与业内一些最优秀的供应商密切合作欢迎大家来电咨询。如果您对Stable Laser System超稳腔/Stable Laser System超窄线宽稳频激光器有兴趣,请访问上海昊量光电的网页:更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询。

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2023.03.28

【新品】德国ViALUX-DLP光学引擎隆重登场

【新品】德国ViALUX-DLP光学引擎隆重登场DLP光学引擎---3D打印,增材制造,三维测量专用 DLP光学引擎(DLP,即Digital Light Processing的缩写)是基于Texas Instruments的DLP投影成像技术开发的一种高性能投影光机,配以高质量透镜组模块,且其结构紧凑,体积小巧,操作简单等特点,广泛应用于三维测量,3D打印,增材制造等科研及工业领域。图1  STAR-07 光学引擎图片上海昊量光电设备有限公司提供的高性能、高灵活工业级DLP光学引擎-STAR-07是基于1024x768分辨率的高速DMD空间光调制器V-7000VIS型号产品,集成了高功率LED光源模块及透镜组,成为一个独立的,且体积小巧的工业级DLP光学引擎模块。该款DLP光学引擎模组STAR-07提供灵活的控制,能适应于各种相关应用。利于1024x768分辨率高速DMD空间光调制器V-7000VIS 的50Gbit/s带宽特性,STAR-07的投影帧频可高达22.727KHz;且高性能的ALP4.2 控制程序开发包(SDK)支持C#,C++,Python,MatLab,LabView等多种编程环境,用户可以方便灵活且精确的设计投影图形格式、灰度等级、投影帧频和顺序,能实现像素级的精确控制。 STAR-07这款DLP光学引擎模组是目前商业化的一个高质量产品,非常适用于机器视觉照明、3D扫描、3D打印、增材制造等领域。 此外,我们还可以根据客户需求,提供一些定制化的方案(见下文介绍): STAR-07 光学引擎模组特点(UV,VIS,NIR 波段均可提供):l 基于DLP7000芯片(V-7000VIS高速模块);l USB2.0高速传输接口;l 微镜刷新率:22727Hz@Gloal pattern, 50KHz@Partial;l ALP4.2 API开发接口,DLL动态链接库,且支持C++,Python,MatLab,LabView等多种语言二次开发;l LED光源可选:l 透镜组可选配(Standard lens or Wide angle lens);l 高线性灰度;    LED Option :透镜组Option:刷新速率及灰度介绍:除上述产品外,我们可提供多款高性能DLP光学引擎:产品资料:如您对DLP光学引擎相关产品感兴趣,欢迎咨询浏览昊量光电官网并联系相关销售工程师。上海昊量光电作为ViALUX在中国的授权代理商,负责ViALUX公司产品在中国市场的销售、技术服务、市场推广服务。对于DLP光学引擎有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。 如果您对DLP光学引擎有兴趣,请访问上海昊量光电的网页欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电网站了解更多的产品信息,或直接来电。

新品

2023.03.28

用SPAD512S在3D成像中的应用

用SPAD512S在3D成像中的应用在从空间成像到生物医学显微镜、安全、工业检查和文化遗产等众多领域,对快速、高分辨率和低噪声3D成像的要求非常高。在这种情况下,传统的全光成像代表了3D成像领域最有前景的技术之一,因为其超高的时间分辨率:3D成像是在30M像素分辨率下每秒7帧的单次拍摄中实现的,对于1M像素分辨率为每秒180帧;无多个传感器,近场需要耗时的扫描或干涉技术。然而常规全光成像导致分辨率损失,这通常是不可接受的。我们打破这种限制的策略包括将一个全新的和基础性的采用上一代硬件和软件解决方案。基本思想是通过使用新型传感器来利用存储在光的相关性中的信息实现一项非常雄心勃勃的任务的测量协议:高速(10–100 fps)量子全光成像(QPI)具有超低噪声和前所未有的性能分辨率和景深的组合。所开发的成像技术旨在:在成为第一个实际可用和适当的“量子”成像技术超出了经典成像模式的固有限制。除了基础感兴趣的是,该技术的量子特性允许在3D上提取信息来自极低光子通量下的光相关性的图像,从而减少场景暴露于光照。对QPI的兴趣是由潜在的相对于其他已建立的3D成像技术的优点。实际上,其他与QPI不同,方法需要精细的干涉测量,如数字测量全息显微镜或相位恢复算法,如傅里叶全息图,或快速脉冲照明,如飞行时间(TOF)成像。此外,QPI提供了无扫描显微镜模式的基础,克服了共聚焦方法。量子全光相机有望提供全光成像的优势,主要是超快和免扫描的 3D 成像和重聚焦能 力,其性能是经典相机无法企及的。最先进的全光成像设备能够在单次拍摄中获取多视角 图像.它们的工作原理是基于对给定场景中光的空间分布和传播方向的同时测量。获取 的方向信息转化为快速 3D 成像所需的重聚焦能力、可增加的景深(DOF)和多视角 2D 图像的 并行获取。 在最先进的全光照相机中,方向检测是通过在标准数码相机的主镜头和传感器之间插 入微透镜阵列来实现的。传感器获取复合信息,该复合信息允许识别检测到的光来自 的物点和透镜点。然而,由于结构(使用微透镜阵列)和基本(高斯极限)原因,图像分辨率与获 得的方向信息成反比地降低;因此,在基于简单强度测量的设备中,在衍射极限下的全光成像 被认为是无法实现的。图(a)传统全光成像(PI)设备的方案:物体的图像聚焦在微透镜阵列上,而每个微透镜将主透镜 的图像聚焦在后面的像素上。这种配置需要与方向分辨率的增益成比例的空间分辨率的损失;(b)显 示了相关全光成像(CPI)设置的方案,其中方向信息是通过将物体聚焦的传感器检索到的信号与收集 光源图像的传感器相关联而获得的。 为了实现全光成像,我们正在寻求一个超高性能的探测器,一个相关部分是通过用基于尖端技术的传感器(如单光子雪崩 二极管(SPAD)阵列)取代商用高分辨率传感器(如科学 cmos 和 emccd 相机)来确定的。SPAD 基本上是一个光电二极管,其反向偏置电压高于其击穿电压,因此撞击其光敏区域的单个 光子可以产生电子-空穴对,从而触发次级载流子的雪崩,并在非常短的时间尺度(皮秒) 内产生大电流。这种操作方式被称为盖革模式。SPAD 输出电压由电子电路感测并直 接转换成数字信号,进一步处理以存储光子到达和/或光子到达时间的二进制信息。从本 质上来说,SPAD 可以被看作是一个具有精密时间精度的光子-数字转换装置。SPADs 也可以 选通,以便只在短至几纳秒的时间窗口内敏感。如今,单个 SPAD 可以用作大 型阵列的构建模块,每个像素电路都包含 SPAD 和即时光子处理逻辑和互连。有几种 CMOS 工艺可供选择,可以定制关键 SPAD 性能指标和整体传感器或成像器架构.灵敏度和 填充因子有一段时间落后于科学 CMOS 或 EMccd,但近年来已大幅赶上。 根据 QPI 的要求,我们选择使用由 EPFL AQUA laboratory group 开发的 SwisSPAD2 阵 列,其特点是 512×512 像素分辨率,这是迄今为止最广泛、最先进的 SPAD 阵列 之一。传感器内部由 256×512 像素的两半组成,以减少信号线上的负载和偏斜,实 现更快的操作。这是一个纯粹的二进制门控成像器,即每个像素为每帧记录 0(无光子)或 1(一个或多个光子),读出噪声基本为零。传感器由 FPGA 控制,FPGA 产生门控电路和读出 序列的控制信号,并收集像素检测结果。在 FPGA 中,在发送到计算机/GPU 进行分析和存 储之前,可以进一步处理得到的一位图像,例如,累积成多位图像。对于准直光,通过微 透镜阵列,最大帧速率为 97.7 kfps,10.5%的自然填充因子可以提高 4-5 倍 (优化后的 模拟预计会有更高的值);在 520 纳米(700 纳米)和 6.5 伏过量偏压下,光子探测概率为 50% (25%)。该器件还具有低噪声(室温下每像素平均暗计数率通常低于 100 cps,中值约 低 10 倍)和先进的纳秒门控电路。SwissSPAD2 门窗口轮廓。图中标注了转换时间和栅极宽度。栅极宽度可由用户编程,内部激 光触发模式下的最小栅极宽度为 10.8 ns。SwissSPAD2 显微照片(左)和像素示意图(右)。像素由 11 个 NMOS 晶体管组成,7 个具有厚氧化 物,4 个具有薄氧化物栅极。像素在其存储电容器中存储二进制光子计数。像素内门定义了相对于 20 MHz 外部触发信号的时间窗口,其中像素对光子敏感。全全光相机是一种全新的 3D 成像设备,利用 动量-位置纠缠和光子数相关性来提供全光设备典型的重新聚焦和超快速、免扫描的 3D 成像能力,以及标 准全光相机无法实现的显著增强的性能:衍射极限分辨率、大焦深和超低噪声;然而,为了使所 提出的器件的量子优势有效并吸引最终用户,需要解决两个主要挑战。首先,由于相关测量需要大量的帧 来提供可接受的信噪比,如果用商业上可获得的高分辨率相机来实现,量子全光成像(QPI)将需要几十秒 到几分钟的采集时间。第二,为了检索 3D 图像或重新聚焦 2D 图像,对这大量数据的加工需要高性能和耗 时的计算。为了应对这些挑战,我们正在开发高分辨率单光子雪崩光电二极管(SPAD)阵列和超快速电子设 备的高性能低级编程,结合压缩传感和量子层析成像算法,旨在将采集和加工时间减少两个数量级。还将 讨论开发 QPI 设备的途径。下面我将介绍下我们昊量光电所有一款SPAD512S相机,对全光成像具有很大的帮助。我们的相机相对其他产品具有如下优点:1. 相机具有很高的填充因子,并且还带有微透镜。2. 暗噪声非常小3. 成像速度快4. 面阵像素大,分辨率高对于定制设备像素,我们完全符合您的需求 - 我们喜欢挑战!为此,我们与业内一些最优秀的供应商密切合作欢迎大家来电咨询。如果您对SPAD512S单光子相机有兴趣,请访问上海昊量光电的网页查看更多SPAD512S单光子相机系列产品更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的网站了解更多的产品信息,或直接来电

应用实例

2023.03.09

Moku: Go推出激光锁频/稳频功能!

Moku: Go推出激光锁频/稳频功能!Moku主打仪器功能激光锁频/稳频, 被广大客户应用到量子光学、引力波探测、精密光谱、光纤传感和冷原子等专业实验系统中。近期发布的2.6.0版本升级,Liquid Instruments 又突破性地将激光锁频/稳频功能部署到了 Moku:Go设备中,将为客户提供具备低成本、小尺寸、低功耗等优点的全套稳频方案。现在,激光锁频/稳频已经集成到Moku: Go 、Moku:Lab,、Moku:Pro三个平台,全方位满足客户不同应用需求。概览Moku:Lab激光锁频/稳频采用高性能调制锁定技术,该仪器内部已经集成了调制解调、示波器、PID控制和自定义滤波器等多种模块功能,包含快速精确扫描和先进锁定诊断等自动化程序,能快速锁定激光频率至谐振腔或者原子迁跃。通过使用“锁定辅助”功能,用户可以自定义分阶段锁定步骤来快速锁定到误差信自定义来快速锁定到误差信号解调后的零交叉点。Moku: Go将是市面上集成度与性价比极高的一体化激光稳频解决方案。主要参数-本振频率: 1 mHz - 20 MHz-扫描频率: 最高可达10 MHz-有限脉冲响应低通滤波器的截止频率(转折频率): 260.1 Hz - 3.516 MHz (二阶或者四阶)-解调频率: 1 mHz - 30 MHz-积分器交叉频率: 312.5 mHz - 31.25 kHz, 988.2 mHz - 9.882 MHz (双积分器)-超快速的数据采集: 快照模式最高至125 MSa/s, 连续模式最高至1 MSa/s-DAC分辨率: 16位-外部PLL频率倍频器:0.125倍至250x-输入耦合: AC或者DC仪器特点-使用双PID控制器维持频率锁定,可以独立配置高低带宽PID控制器下的快慢反馈-扫描波形,包括正向锯齿波, 负向锯齿波, 三角波-使用最高至四阶有限脉冲响应低通滤波器来过滤解调后的信号, 滤波类型有:Butterworth, Chebyshev, Chebyshev II, Elliptic, Cascade, Gaussian, Bessel, Legendre-信号处理链路模块化视图,有助于锁定过程中的控制和理解-“锁定辅助”功能,用户可以自定义带步骤的分阶段锁定过程来快速锁定到误差信号解调后的零交叉点-板载示波器,使用采样率高达125 Msa/s的内置示波器来观察信号处理链路上的信号探测点-锁定激光频率至谐振腔或者原子迁跃,支持包括PDH锁频, 外差偏置锁相锁频, RF锁频和抖动锁频-灵活地配置解调信号源,解调信号源可以是内置本振或者外置本振-用户可以使用自定义的控制窗口视图来快速访问控制工具栏典型应用- PDH技术稳频-精密光谱学-引力波检测-自定义锁相环-其他闭环控制系统上海昊量光电作为Liquid Instruments公司在中国大陆地区主要的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于Moku:Pro/Lab/Go有兴趣或者任何问题,都欢迎通过电话、电子邮件或者微信与我们联系。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的网站了解更多的产品信息,或直接咨询。

操作维护

2023.02.24

用SPAD23在共聚焦显微镜中实现波动对比度的超分辨率

用SPAD 23在共聚焦显微镜中实现波动对比度的超分辨率在过去的 20 年里,远场光学显微镜已经跨越了以阿贝衍射极限为代表的一度难以逾越的分辨率障碍 ,开发多种成功的方法,如受激发射损耗(STED) 、单分子定位方法(PALM 和 STORM) ,结构照明显微术(SIM)和超分辨率光学波动成像(SOFI),这要归功于图像传感器技术的改进以及单分子光谱学的巨大进步。在这里,我们提出了一种新的显微技术,它利用 SPAD23阵列探测器的超高时间分辨率来测量荧光波动引起的相关性。在 ISM 架构中测量的这种相关性,然后被用作具有高达 4倍增强横向分辨率和增强轴向分辨率的超分辨率图像的对比度。仅用几毫秒的像素驻留时间就可以获得高信噪比的超分辨率图像。单光子探测器阵列SPAD23技术源于代尔夫特理工大学和洛桑联邦理工学院 7 年的研究工作和 6 项独特技术。它是由23个六角形封装的单光子雪崩二极管组成的探测器阵列(SPADs),具有更高的灵敏度和更低的噪声。这款单光子探测器阵列SPAD23在其宽探测谱段内拥有>50%的探测效率,,且因其独特的半导体工艺及设计实现了前所未有的填充因子>80%。这款带有时间标记功能(Time Tagging)的SPAD23整体尺寸只有磁卡大小,是荧光显微和量子信息领域的理想探测工具。得益于SPAD23单光子阵列探测器的优异性能,在与共聚焦显微镜搭配使用的过程中,增加了光的收集,最终获得了更清晰、更明亮的图像,其中还包含有关潜在分子功能、相互作用和环境的功能信息。下图提出了一种超分辨光学起伏图像扫描显微术的方案;设置在标准共焦显微镜的图像平面中的针孔和单像素检测器被替换为 23 像素的 SPAD 阵列,SPAD23单光子阵列探测器,增加了光线收集,提高了成像速度,减少了背景噪音,能够在共聚焦显微镜中实现波动对比度的超分辨率。当扫描样品台时,每个光子的检测时间记录在相连的 FPGA 电路中,并以数字形式存储。然后分析该数据,为阵列中的每个像素对产生第二个相关图像,产生 232 个分辨率增强为 2 的相关图像。如下图b所示分辨率的提高可归因于两个因素。首先,如在 ISM 中一样,每个小探测器的点扩展函数(PSF)是激发和其探测 PSF 的乘积。此外,从两个这样的 ISM PSFs 相乘得到的相关对比度实现了进一步的变窄。在对图像进行适当的移动以使其相互重叠之后,这一过程被称为像素重新分配,我们在空间频率域中应用傅立叶重新加权滤波的最后阶段。理论上,最终 SOFISM 图像的 PSF 具有超过衍射极限 4 倍的横向分辨率增强。图C 展示了 SOFISM,对相对稀疏的单个 CdSe/CdS/ZnS核/壳/壳量子点(QDs)的样品进行成像。除了由于衍射造成的模糊之外,标准的共焦图像(CLSM)包含大量的噪声,这是由于量子点的发射强度在亮和暗状态(闪烁)之间的波动造成的。生成标准 ISM 图像的分辨率提高了 2 倍,同时噪声水平明显降低,通过像素重新分配达到平均水平。或者,通过计算荧光信号的二阶相关矩阵,然后重复 ISM 过程的剩余部分(像素重新分配和傅立叶重新加权),产生分辨率提高 2.5 倍的更清晰的图像。我们注意到,这个数字低于理论预测的数字,可能是由于探测器的有限尺寸、样品振动和其他技术方面的原因。 最后,还可以生成互相关阶数高于 2 的 SOFISM 图像;上图C 展示了来自相同场景的 4 阶相关图像,产生横向分辨率的 4倍增强。 在类似的实验条件下,尽管检测方案有些麻烦,SOFISM 已经被证明在轴向分辨率上提供了 2 倍的改进,虽然一些成熟的超分辨率技术已经被生命科学研究团体采用并取得了巨大成功,但是 SPAD 阵列技术的最新进展为可以针对特定需求提供超分辨率解决方案。SOFISM 可以提供一种实验上简单的方法,在合理的曝光时间内提供显著的 3D 分辨率增强,并且没有显著的实验复杂性。对于设备定制像素,我们完全符合您的需求 - 我们喜欢挑战!为此,我们与业内一些最优秀的供应商密切合作欢迎大家咨询。如果您对单光子探测器阵列SPAD23/512*512像素SPAD单光子相机—相量分析时间测量有兴趣,请访问上海昊量光电的网页:更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的网站了解更多的产品信息,或直接咨询。

应用实例

2023.02.23

喜报!--昊量光电喜获法国Microlight3D DMD无掩模光刻机独家代理!

喜报!昊量光电喜获法国Microlight3D DMD无掩模光刻机独家代理。上海昊量光电设备有限公司自2023年1月1日正式成为Microlight3D公司SMART PRINT UV系列DMD无掩光刻系统的中国区独家代理商,此次获得Microlight3D的授权,体现了Microlight3D对上海昊量光电设备有限公司市场销售的专业度及售后技术支持力量的高度认可。我们将一如既往的为国内广大用户提供更为优质的服务。Microlight3D成立于2016年,在格勒诺布尔阿尔卑斯大学(Université Grenoble Alpes,UGA)进行了长达15年的3D微型打印技术研发。格勒诺布尔阿尔卑斯大学创建于1339年,是一所拥有近七百年历史的国立综合研究型大学,是欧洲最古老的大学之一,教学科研实力处于法国顶尖、世界一流水平。作为具有世界影响力的法国公立大学,格勒诺布尔-阿尔卑斯大学先后诞生过3位诺贝尔奖获得者(克劳斯·冯·克利青、路易·奈尔、热拉尔·穆鲁),1位图灵奖获得者(约瑟夫·斯发基斯)。Microlight3D公司一直在快速发展,得益于Smart Print UV System在世界各地的实验室和公立私立研究中心的大量销售。Microlight3D公司推出的DMD无掩模光刻系统Smart Print UV系列,是一种基于DMD投影技术的无掩模光刻设备,可兼容多种抗蚀剂和基材。Smart Print UV可以在微米分辨率下产生任何2D形状,而不需要硬掩模。https://www.auniontech.com/details-392.html 点击查看详请Smart Print UV 系统特点:♦ 最小特征尺寸1.5um♦ 可更换目标的可调节写入区域和分辨率♦ 兼容CAD文件及bitmap文件♦ 兼容SU-8、g线、h 线、i 线等绝大部分光刻胶♦ 兼容多种基材(硅、玻璃、柔性薄膜、金属、塑料等)♦ 兼容多种样品尺寸:2''和4''晶圆、4''和5''方形或者定制更大尺寸、显微镜矩形载玻片、14mm和25mm圆形载玻片♦ 反馈相机:聚焦,对齐,准直♦ 手动旋转台:360°可旋转,精度 0.1°♦ 桌面型,占地空间小♦ 曝光速度相比同类型产品更快!♦ 极具性价比!♦ 软件操作和设备维护简单!♦ 交货周期短!♦ 可免费打样!     Smart Print UV 功能选件:♦ 1X Objective 磁吸快速更换镜头  10.6 mm x 5.9 mm FOV and 15 µm resolution ♦ 5X Objective 磁吸快速更换镜头2.1 mm x 1.2 mm FOV and 3 µm resolution ♦ 10X Objective 磁吸快速更换镜头1.06 mm x 0.59 mm FOV and 1.5 resolution♦ 4" 晶圆样品支架 ♦ 玻璃载玻片样品支架♦ 多用途大型样品支架兼容4" & 5" 方形基板, 2" & 4" 晶圆, 显微镜载玻片, 14 mm & 25 mm 圆形载玻片♦ 定制化样品支架根据客户要求,可适应更大样品尺寸或多个样品;兼容柔性膜材基底(New!) ♦ 保修期延期设备保修期2年,软件免费升级2年Smart Print UV 核心规格:型号SP-UV.StandardSP-UV.Advanced光源曝光波长:385nm;校准波长:590nm最小特征尺寸1.5um对准准度(1cm2区域)2um1um拼接精度 2um<1um最大曝光范围70×70mm2110×110mm2基板尺寸4英寸(wafer)5英寸(方形)写入速度77mm2/min220mm2/min         系统尺寸        长×宽×高:52(cm)×52(cm)×69(cm)软件包:电脑Windows 10Pro, 24inch屏幕SFTprint软件机器控制、步进重复、自动剂量测试、拼接、对齐SFT转换器将标准CAD格式(gdsii、dxf、cif、oas)转换为机器格式;包含CAD软件镜头选项:物镜1X2.5X5X10X写入区域(mm)10.56×5.944.2×2.42.1×1.21.06×0.59最小线宽(um)15631.5Smart Print UV 应用领域:Smart Print UV是为需要制作表面微图案、微结构的任何应用领域的完美设计,如MEMS,微流体,二维材料,自旋电子学,生物技术和微电子等。 Microlight3D公司还有另外一款明星产品-双光子聚合3D纳米光刻机。2007年,第一代双光子聚合3D纳米光刻机microFAB-3D问世,在中国大陆、台湾和欧洲地区有大量的销售。2018年,公司获得了法国研究与创新部颁发的公共研究领域最具创新力年轻公司奖。2019年,推出了第一代紧凑型桌面式双光子聚合3D纳米光刻机。2019年,Microlight3D完全收购了无掩模光刻系统制造商SmartForceTechnologies。未来,上海昊量光电设备有限公司将获得Microlight3D更多的资源支持,昊量光电也将继续秉承互利共赢的发展理念,充分发挥自身强大的专业技术沟通和服务优势,力争为国内MEMS,微流体,二维材料,自旋电子学,生物技术和微电子等应用领域的研究和推广贡献一份力量,满足并不断超越客户的期望,致力于为国内前沿的科研与工业领域提供优质的产品与服务,助力中国智造与中国创造。如果您对DMD无掩模光刻机感兴趣,请访问上海昊量光电的网页,欢迎继续关注上海昊量光电的各大媒体平台,我们将不定期推出各种产品介绍与技术新闻。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的网站了解更多的产品信息,或直接来电。

企业动态

2023.02.15

用ARCoptix傅里叶红外光谱仪估算土壤有机碳

用Arcoptix傅里叶红外光谱仪估算土壤有机碳可见光到近红外(VIS-NIR)和中红外(MIR)光谱等光谱技术被认为是确定土壤有机碳(SOC)的实验室方法的有效替代方案。需要进行研究以探索VIS-NIR和MIR吸光度的融合对于改善SOC预测的潜力,因为每个单独的光谱范围可能不包含足够的信息来产生合理的估计精度。在这里,我们研究了两种在输入数据中不同的数据融合策略,包括全光谱吸光度的直接串联和通过最优波段组合(OBC)算法串联所选预测因子。土壤有机碳(SOC)是一个关键的土壤质量指标,因为它直接或间接地影响土壤的物理,化学,生物状态和整体肥力。维持和改善SOC对于支持植物生长和作物产量至关重要。此外,SOC与全球碳循环密切相关,因为土壤有机碳在土地 - 大气交换中起着核心作用。因此,在精准农业和全球变暖的背景下,监测SOC至关重要。需要创新来建立新的传感方法,以便以高采样分辨率以成本和时间有效的方式定量估计SOC。凭借其易用性和快速测量,近端土壤传感(PSS)越来越流行用于表征土壤特性.最常用的PSS技术包括X射线荧光光谱,激光诱导击穿光谱,可见光到近红外(VIS-NIR)和中红外(MIR)光谱。在光谱预处理和多变量建模的帮助下,使用单个传感器成功估计了各种土壤特性,例如SOC。尽管使用单个传感器进行土壤研究的研究显示出有希望的结果,但没有一个单独的传感器可以充分捕获土壤的复杂性。因此,每种技术的单个光谱范围可能没有足够的信息来为特定土壤性质提供合理的预测精度。提高预测元素准确性的一种可行方法是合并和整合来自多个传感器的数据,这称为数据融合。VIS-NIR和MIR光谱技术都显示出确定SOC的巨大潜力,VIS-NIR和MIR光谱的数据融合在改善SOC估计方面的潜力值得探索。已经提出并探索了不同级别的数据融合方法,包括低(例如,简单串联),中(例如,提取的特征的融合)和高(例如,多个模型输出的组合)水平.但是,到目前为止,还没有一种“一刀切”的数据融合方法适合处理所有数据集。因此,研究其他先进的数据融合解决方案的努力仍在进行中,需要继续。在实验室的干燥,研磨和细筛土壤上进行光谱测量。 使用光谱分辨率为1 nm的ARCoptix FT-NIR傅里叶变换可见光-近红外纤维光谱仪(瑞士东北纳沙泰尔的ARCoptix公司)收集了400-2600 nm区域的漫反射-近红外反射光谱。卤素光源为土壤样品提供一致的照明,接触式探头附件以56°的视角测量反射率。将每个样品放入三个培养皿中(每个培养皿的深度为2厘米,直径为5厘米)。用刮刀将培养皿中的土壤轻轻地调平,形成光滑的土壤表面,从而保证了最大的光谱信噪比。在光谱采集之前和期间,仪器由100%陶瓷参考面板手动校准。每个土壤样品获得30个光谱,并将其平均成一个光谱,用于进一步的数据分析。获得原始反射光谱,然后转换为吸光度单位(log10(1 / R),其中R代表反射率数据)。MIR光谱收集在4000-650 cm–1光谱范围,光谱分辨率和采样间隔为 4 cm–1和 2 cm–1。在对每个样品进行光谱扫描之前,使用镀金参比帽来校准仪器。记录了原始吸光度单位。在数据融合之前,以波数(cm–1)通过nm = 10,000,000 /波数的方程转换为波长单位(nm)(Knox等人,2015)。为了排除每个光谱两个边缘的噪声部分,首先将VIS-NIR和MIR吸光度分别修剪为450-2500 nm和2600–12,600 nm。可见-近红外和MIR吸光度均经过萨维茨基-戈莱平滑处理(窗口尺寸:11;多项式阶数:2),然后向下采样到10 nm的间隔,以减少数据冗余并优化建模处理时间。随后的数据分析,如CWT分解和数据融合,都是在上述预处理步骤之后进行的。每个SOC类的可见光-NIR和MIR原始吸光度平均值。总体而言,VIS–NIR和MIR吸光度与文献中报告的典型土壤光谱数据相当。一般而言,两组原始吸光度都表现出一个共同的趋势,即吸光度随着SOC的降低而降低,尽管这种降低对于MIR吸光度不太明显。这主要是因为随着SOC含量的降低,土壤变得更亮,并且光吸收更少。ARCoptix公司的傅里叶红外光谱仪非常紧凑,集成度非常高。具有体积小,性能强的独特优势。大小可以参考下图:FT-IR Rocket傅里叶红外光谱仪具有高灵敏度、高分辨率。可选光谱范围有2-6µm,1.5-8.5µm,2-12µm。更多详细信息可询昊量光电 更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等服务。您可以通过我们昊量光电的网站了解更多的产品信息,或直接咨询。

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2023.01.04

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