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,来对谐振腔的长度或激光器的频率进行微调,从而完成腔长和激光频率的某种匹配,以达到最大限度地实现远距离传输。根据框图简单说一下PDH技术,激光器输出频率为ω的激光,然后经过EOM晶体(electric-optical modulator)电光调制器,对激光光场进行射频电光相位调制,然后将调制后的激光信号经过偏振分束棱镜(PBS)与四分之一波片(λ/4)进入光学腔,然后通过反射到达光电探测器,偏振分束棱镜(PBS)与四分之一波片(λ/4)的作用就是让腔反射光进入探测器。然后对反射光信号进行相位解调,得到反射光中的频率失谐信息,产生误差信号,然后通过低通滤波器和PID(比例积分电路)处理后,反馈到激光器的压电陶瓷或者声光调制器等其他响应器件,进行频率补偿,最终实现将普通激光锁定在超稳光学腔上。关于PDH技术的理论细节可以在一些综述论文和学位论文中找到。为了实现PDH锁定,需要一些专用的和定制的电子仪器,包括信号发生器,混频器和低通滤波器。Moku的激光锁盒集成了全部的PDH电子仪器,在提供高精度的激光稳频功能上实现了便捷易用。图1:PDH稳频系统原理图一. 实验装置Moku的激光锁盒集成了波形发生器、混频器、低通滤波器和用于PDH锁定的双级联PID控制器。通过调节激光腔的长度,可以监测反射光的振幅,并在屏幕上实时显示PDH信号。用户只需轻轻一敲就可以将激光锁定在任何过零点。图2: 主用户界面Moku:Lab激光锁盒在一个示例设置中,Prometheus激光器(Innolight, 20NE)的出射光由电光调制器(EOM, iXBlue, NIR-MPX-LN-0.1)调制,照射到由三镜环形腔(168 mm,即1.78 GHz的FSR),此腔体线宽为190 kHz。反射光被输入耦合器即时反射捕获。用两个光电二极管(PD, Thorlabs, PDA05CF2)来检测腔体的透射光和反射光。PD上检测到的信号被输入到Moku:Lab的输入1(混频器输入,交流耦合电阻50 Ω)和输入2(监视器,直流耦合电阻50 Ω)。利用Moku的激光锁盒波形发生器,在3.0 MHz的频率下产生了500 mVpp的本振(LO)信号。然后LO信号从Moku:Lab的输出2输出,通过偏置器 (miniccircuits, ZFBT-6G+)驱动EOM。用LO数字信号波形解调来自光学腔的反射响应信号,这里我们用到了数字混频器和角频300.0 kHz的四阶数字低通滤波器。通过扫描空腔共振的激光频率,调整相位延迟,直到误差信号峰-峰电压(斜率)最大,从而调整混频器处LO信号的相移。快速PID控制器的积分器单位增益频率(0 dB点)为5.8 kHz,初始积分器饱和角为100 Hz。然后将快速PID的输出1直接连接到激光器的压电陶瓷上来驱动激光频率。在扫描模式下,该输出也会产生斜坡信号来发现空腔谐振。低频PID控制器的比例增益为-32.2 dB,积分器交叉频率为200 mHz。Moku:Lab的输出2出来后通过Bias-Tee分成了两路,一路到了EOM,一路到了激光的温度控制BNC接口端。在该激光温度致动器上放置了一个20dB的衰减(Minicircuits, HAT-20+),以降低其灵敏度。图3:利用Moku:Lab建立的PDH技术的实验装置二. Moku系列产品参数 Moku:Pro HardwareSpecificationsAnalog I/OAnalog inputsAnalog outputs三. 结果和讨论通过监控传输的光电探测器功率,并通过ccd相机(也可以使用红外敏感观察卡)查看传输过程中的激光模式形状,来验证激光对腔和TEM00模式的锁定。这些监测信号的时域信息很容易在Moku:Lab的激光锁盒功能内置的示波器中实时查看。利用内置的示波器测量特性来捕捉误差信号均方根RMS,对整个环路的增益进行了基本优化。增加增益使误差信号的均方根最小;太多的增益会引起振荡,太少的增益意味着激光频率扰动仍然没有得到充分的抑制。进一步的环路性能改进可以通过频域优化来实现,这可以通过在Moku:Lab输出1和激光压电之间注入扫频正弦扰动来实现,激光压电使用了求和前置放大器,并可以测量回路中注入扰动的抑制。这样的测量可以进行使用第二个Moku:Lab的功能:频率响应分析仪。在这些高度优化的配置中,环路的单位增益频率应该优化到30-60 kHz(高于这通常相对于激光的压电响应速度快很多)。在一次测试中,使用单腔双激光测试验证了控制回路的性能。第二个激光器被锁定在腔内一个自由光谱范围(FSR)上,第一个激光器的锁与第二个具有相同的Moku:Lab激光锁频设置。在两个独立频率的锁定下,比较了两种激光器在相同的普通腔的噪声:独立的电子噪声和Moku数字化噪声。这两种锁定激光器之间的剩余频率变化与腔间隔噪声、腔涂层的热噪声和来自实验室环境的常见振动无关,这种噪声仅由控制回路和传感器产生,测量方法是将来自两个激光路径的光结合到一个高速光电探测器中,与一个稳定的GHz函数发生器混频,并使用第三个Moku:Lab仪器,一个相位表,来跟踪频率偏差。Moku:Lab相位表通过产生相对频率噪声的ASD来读出剩余频率噪声。我们得到了在每个环路10 Hz的情况下,控制回路的残余噪声是0.1 Hz/ Hz。腔激光锁模的真实绝对性能最终受到基频热涂层噪声的限制。在以上的实验论述中,我们发现我们需要三台Moku:Lab来功能完成这个实验。如果我们使用Moku:Pro的多仪器并行功能,即可同时在一台仪器上运行多个功能,更加节省了实验室空间以及实验的便捷性。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的激光稳频一体化解决方案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Moku:Pro/Lab/Go的激光稳频一体化解决方案有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页查看更多Moku系列产品相关文献:[1] Drever, R. W. P., Hall, J. L., Kowalski, F. V., Hough, J., Ford, G. M., Munley, A. J., & Ward, H. (1983). Laser phaseand frequency stabilization using an optical resonator. Applied Physics B, 31(2), 97-105.[2] Nickerson, M. A review of Pound Drever Hall laser frequency locking. JILA, University of Colorado and Nist.[3] Lally, E. M. (2006). A narrow-linewidth laser at 1550 nm using the Pound-Drever-Hall stabilization technique(DOCToral dissertation, Virginia Tech).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
2023.01.04
WaveHitMAX全自动智能脉冲锤和传统手动冲击锤对比研究在实验模态分析和声音测试中,全自动冲击测量通常非常重要。在这种情况下全自动意味着激励点搜索和激励力的调整直接在自动脉冲锤中控制。用户无需手动配置步骤。激励力取决于几个边界条件,如使用的冲击尖端、加速度和锤子的质量,但也取决于激励结构的材料特性。因此,模态锤的冲击能量目前由用户反复改变,直到达到目标力。现有的半自动冲击锤不支持具有可自由调节力幅值的全自动、可重复和高精度的单击激励。半自动脉冲锤目前还缺少其他有用的功能。WaveHitMAX全自动智能脉冲锤的内部计算描述了诸如脉冲高度、脉冲宽度和激励频率范围等参数,或者是否达到了自主质量保证的单次命中。结构的位置变化或冲击模式下的锤子可以进行单次击打。除使用三脚架外,也可单人手持击锤,手动引导击锤进行冲击操作。下面我们就来从几个方面对比一下手动冲击锤、半自动脉冲锤和WaveHitMAX全自动智能脉冲锤的差异化研究!一、 技术状态在实验模态分析和声音测试中,冲击测量是非常重要的,冲击测量的目标是可重复的单次撞击激励。在使用部分半自动化脉冲锤的各种应用中都存在一下问题:1. 用户必须不断尝试搜索目标力2. 用户必须不断搜索激励点(例如NV-Tech)3. 手持进行试验是不能的4. 每次移动锤或测试结构时,必须进行新的调整这使得生产线上的系列测试成为不可能为了解决以上问题,德国WaveHitMAX的开发可以说是里程碑式的跨越,WaveHitMAX是一款全自动试验模态分析脉冲力锤,这款脉冲锤是生产、试验模态分析或声共振分析的强大工具。这款智能冲击锤的发明为结构动力学应用提供了机械激励的新途径。智能意味着设备内部处理信号。模态锤WaveHitMAX保证了测试对象的全自动、可重复和高精度激励,而没有双重打击。用户可以根据不同的阻尼/延迟时间,设置撞击次数、冲击力和撞击之间的延迟时间。所有的预置,如零点或冲击力搜索,都是由锤子自动完成的。用户不再需要手动调整。针对全自动冲击锤的研制,WaveHitMAX采用包括整个运动控制的闭环控制方法解决了这一问题。图1. 用于脉冲锤内部运动控制的传感器-执行器控制回路示意图对新型冲脉冲锤WaveHitMAX的系统设计进行了改进,使传感器信号作为运动控制单元的主要输入参数。这样,脉冲锤的手臂可以向上移动到试件的命中点,在那里,通过力传感器信号中的特征变化检测到接触事件,手臂的移动方向可以反转。 二、 功能对比表与半自动冲击锤相比,WaveHitMAX自动脉冲锤具有新的功能。内部信号处理的优点有:· 全自动单击· 自动搜索用户自定义的冲击力· 自动零点搜索· 确认对质量保证的影响· 更改锤头与测试对象之间的位置,无需重新设置WaveHitMAX自动模态力锤可以通过以太网在Windows设备(PC或平板电脑)上通过包含的软件快速、轻松地操作。自动模态脉冲锤特点:· 自动零点搜索· 可重复的单击激发· 内部传感器评估和过程控制· 自动搜索和调整冲击力· 位置的变化是自动预测的· 通过附件配置脉冲特性· 通过远程控制或集成到客户系统中来触发功能· 在德国设计和组装· CE认证1.确保单次激发双重撞击激励可以在时域和频域检测到2.丰富的配件支持不同的传感器-尖端-配重的组合。综述上文介绍WaveHitMAX - 第一款用于全自动冲击测试的智能脉冲锤,在全新的AI智能脉冲领域实现真正意义上的全自动智能脉冲锤!关于Gfai techGfai tech GmbH一直在生产和销售"德国制造"的声音和振动测量和分析创新产品超过15年。作为应用计算机科学促进会(GFai)的100%子公司,它始终以行业为导向和以应用为导向。Gfai tech以第一台模块化和灵活的声学摄像机而闻名,用于声源的定位,可视化和分析。如今,该产品组合还包括实验模态分析的创新以及用于监测、分析和评估声学测量数据的完整软件解决方案。我们的测量解决方案应用于汽车、工业、空中交通、火车交通和研发领域的降噪、错误检测和声音设计。 上海昊量光电作为gfai tech公司在中国大陆地区独家的代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。
应用实例
2022.12.22
微型激光测振仪在超声领域的应用最近几年,超声技术在各个领域的应用越来越多,比如利用超声波原理进行医学治疗的设备也在临床实践中被广泛应用。医学超声设备主要是基于高频振动波(超声波)传入人体组织,并在局部产生热效应、机械效应和空化效应,引起目标组织的改变,从而达到治疗的目的。昊量光电全新推出的微型激光测振仪是一种非接触式的振动测量仪器,能够精确测试医学超声设备的超声振动特性和模态,在产品的研发、质检和性能优化过程中起到了至关重要的作用。激光测振仪在医学超声领域的应用具有如下优势:1、激光聚焦光斑小、空间分辨率高,能够快速定位并测量超声手术刀、洁牙器等小尺寸超声器件;2、采用非接触式的测量方法,高效便捷,可以快速检测产线上的超声设备性能,确保产品一致性,甚至可以检测超声设备在工作状态下的超声波输出特性,更加真实地反映设备的实际使用性能;3、超声检测带宽大,最高可检测5MHz左右的高频超声,同时能满足20pm以下的微弱振动分辨率要求,检测精度极高;4、集成式光学自研芯片,无需额外控制器,体积小巧使得安装测试变得更加便捷,提高测量精准性!一、 超声换能器测振超声换能器是一种将电磁能转化为机械能(声能)的装置,通常由压电陶瓷或其它磁致伸缩材料制成,常见的超声波清洗器、超声雾化器、B超探头等都是超声换能器的应用实例。针对超声领域应用需求,昊量光电全新推出了一套完整的台架式超声振动测量仪。作为这款测量仪核心部件的激光传感器,利用了集成光学技术将原有复杂光学元器件集成于微小芯片中,结合具有自主知识产权的调频连续波(FMCW)相干光检测原理,以小型集成化的设计模式,实现了传统复杂大型设备的测量能力。测试:20kHz 频率功率换能器,工作距离:375px振动图谱:在换能器在各个位置的测量结果。当换能器频率在 Mhz 附近时,幅度测量对测量精度的要求大大提高。结果显示,昊量测振传感器能很好的分辨振幅的实时波形,得到 nm 级的测量精度。二、 超声手术刀超声手术刀是一种通过激发20 kHz~60 kHz 超声振动的金属探头(刀头),对生物组织进行切割、消融、止血、破碎或去除的外科手术仪器。超声手术刀的工作性能一般与刀头的超声输出功率、频率直接相关,因此对刀头的超声特性探测至关重要。超声手术刀的刀头尺寸一般为5-10 mm,这种小尺寸结构很难采用接触式传感器测量其超声特性,而激光测振仪则可以轻松将激光聚焦到刀头位置,精确测量超声振幅与频率。三、 超声洁牙器 超声洁牙器主要工作原理是:将高频振荡信号作用于超声换能器,利用逆压电效应(或磁致伸缩效应)产生超声振动并传递至工作尖,工作尖受到激励产生共振,利用工作尖的超声波共振可以将牙齿表面的菌斑、结石或牙周表面的细菌等清除。依据我国医药行业标准(YY 0460-2009)和国际电工委员会标准(IEC 61205:1993),超声洁牙器工作尖的超声输出特性是重要的检测指标。常规超声洁牙器工作尖振动频率主要设计范围在18 kHz~60 kHz,其中以42 kHz工作频率最为常见。同时工作尖尺寸往往较小(<1mm),无法采用传统的接触式振动传感器进行检测。因此,对于超声洁牙器振动性能的检测,通常采用激光测振仪完成,其非接触式的检测方式便于开展产线上产品的逐个检测,是产品良率和一致性的有力保障。某品牌的洁牙器尖端测振四、 超声焊接 超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40 KHz 电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动,随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传到待焊接工件的接合部,在该区域,振动能量被通过摩擦方式转换成热能,将塑料化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料,还可以加工织物和薄膜。五.技术参数介绍昊量光电全新推出的微型超声测振仪光学元件集成化可以实现更加复杂的设计和更多的功能。集成光学芯片可以在一个单一的光学基底上包含数十到数百个光学元件,包括激光器、调制器、光电探测器和滤波器等。相对于传统基于分立器件的多普勒测振仪,MV-H以其低功耗、高性能、小型化的优势,为客户带来了低成本、便于集成的解决方案,也为激光振动传感器的广泛应用奠定了基础。1.产品参数指标2.软件功能完善3.丰富的配件可选上海昊量光电作为这款微型超声测振传感器在中国大陆地区蕞大的代理商,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。
应用实例
2022.12.07
超稳腔与超稳激光器浅介现代光学实验中需要频率非常稳定,线宽非常窄的激光。超稳腔可以帮助实现这样的目的。超稳腔通过把激光频率的稳定性转化到腔长的稳定性上。锁定在法布里-珀罗腔共振上的激光器可以在许多应用中用作振荡器。法布里-珀罗腔的共振频率v由ν = nc /2L其中n是一个整数,c是光速,L是腔的长度。因此,腔稳定激光器的频率关键取决于腔的长度。温度的变化,在腔内耗散的光功率和机械力,都有助于腔长度的变化。要使用空腔来稳定频率,必须保持其长度恒定。这是通过降低外部干扰和使腔体本身对这种干扰不那么敏感来实现的。法布里-珀罗腔由一个垫片和卡在垫片两端的两个镜子组成。为了有一个非常稳定的频率参考,反射镜由相同的材料制成(具有极低的热膨胀系数)作为间隔,并在两端光学接触。迄今为止最成功的材料是ULE(超低膨胀率玻璃),它在室温下具有热膨胀系数(~1 × 10−8K−1)。亚赫兹线宽激光器是通过将它们的频率锁定在这样一个腔的模式上来构造的。 一个超稳腔实现稳频通常主要由如下部件构成1.F-P腔,腔两面装有ULE(超低膨胀玻璃)2.真空室,容纳F-P腔,给腔创造真空条件,这样ULE腔所处的温度才可以降到很低3.离子泵,抽真空室,形成真空条件4.温度控制器,检测和调节温度5.PDH稳频模块,搭好的PDH 稳频光路。这些器件相互配合在一起,通过稳定腔长达到稳定激光频率的目的。基于超稳腔我们可以自己搭建稳频系统,当然也可以使用搭建好的一套系统,SLS提供完整的稳频激光器系统。参考的参数如下(当然可以定制各种参数,不限于这种)如果您有相关的需要,可以与我们昊量光电设备有限公司联系。我们可以定制波长,不限于1530-1565nm的波长,输出功率也可以做到10-80mw之外功率。比如5mW和100Mw,阿伦方差可以小到负16次方量级,当然这一切都取决于实际需要。在这张图中解释下阿伦方差这个参数: Allan方差(阿兰方差或阿伦方差)则是将误差序列在某个指定的时间尺度上的波动情况进行精确提取,其具体计算步骤如下:1. 将整段误差序列按照你感兴趣的时间尺度的长度(例如1分钟)进行分块;2. 每块求平均值;3. 相邻块的平均值求差;4. 将所有差值进行统计,得到其均方值,并乘以1/2。这样就得到了对应于这个块长度(1分钟)的Allan方差值。(具体过程见下图)另外有些人会关心稳频的波长与线宽之间有何关系线宽的表征单位可以用Hz与nm来表示。Hz和nm的换算关系如下:频率:v,光速:c,波长:λ由以下关系:(1)c=v*λ(2)△v=c/(λ*λ) *△λ(3)△x=c/△v其中△v为用Hz表示的线宽,△λ为用nm表示的线宽。如:波长1550nm的SLS 1Hz稳频激光器,线宽用频率(Hz)表示为1Hz,则换算成长度(nm)来表示为8.008×10-12nm。具体计算过程如下:△v=c/(λ*λ) *△λ则1Hz=3×10e8m/s÷(1550nm×1550nm)×△λ解得△λ=8.008×10-12nm有些人用稳定的波长来表示稳定精度,有些用稳定的线宽来表示。这样就可以相互转化,明确两者的关系。对于定制设备参数,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。如果您对超稳腔与超稳激光器感兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页查看更多超稳腔与超稳激光器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。
参数原理
2022.12.06
单光子探测器暗计数在激光远距测距的重要性激光测距技术在民用、军事等方面均有广泛应用,远距离测距的需求也日益增加。下图中给出了超导纳米线单光子探测器应用于激光测距的基本原理图。激光器为1064 nm,回波经透镜、光纤耦合至单光子探测器,光路可调节耦合过程中存在的损耗。激光发射同时触发计时,单光子探测器响应回波光子以及噪声光子,结束计时,此周期为1ms。单脉冲回波光子数n0。可由式得到:为激光功率峰值,Δt为激光脉冲宽度,D为接收孔径,分别为反射/接收光学效率,p为目标物反射率。下图为单光子探测器不同条件下的暗计数对信噪比(SNR)的影响,横轴为脉冲积累次数, 纵轴为信噪比,可知,回波率 较高时(近距离),探测器暗计数对SNR的影响可以忽略;回波率较低时(远距离),较大的暗计数会淹没信号,无法进行测距。暗计数(噪声)是指除了信号光以外,其他误触发引起的计数,包括环境杂散光、电噪声等。环境杂散光可以通过前置滤波片等方法进行人为消除,电噪声这种设备自身的噪声,无法进行人为消除,只能依赖探测器本身性能。因此探测器自身的暗计数以及探测效率直接性的影响了是否能够探测到并有效接收最终光响应脉冲的光子且不会被淹没在噪声中。2001年俄罗斯莫斯科师范大学 Gol’tsman小组首次利用5nm厚度的氮化铌(NbN)薄膜制成的单根直纳米线条成功实现了从可见光到近红外光子的探测由此开启了SNSPD研究的先河,而后,该小组成立的俄罗斯Scontel公司,二十多年来一直致力于超导纳米线单光子探测器的研究,不断地在技术上取得了新的突破。超导纳米线单光子探测器的出现,极大促进了量子信息、光电探测、超导电子学等领域的发展,其性能不断提升并在地月光通信、量子光学实验、激光测距等方面展示出卓越的性能。SNSPD的强大一面是具有从可见光到中红外的非常宽的光谱工作范围,并且由正常状态到超导态的过渡而获得了前 所 未 有的速度。我们的探测器可以保持长时间的运行,即7×24小时,能够有效的抵抗光学和电功率尖峰的损坏。俄罗斯Scontel公司最新推出的超高效率超导纳米线单光子探测器,其在全波段内达到高量子效率>90%,暗计数,同时计数率高达>70MHz,是目前市场上性能优良的超导纳米线单光子探测器的领头羊。我们的超导纳米线单光子探测器可提供最多16通道同时运行,可提供闭环压缩机制冷,不消耗液氦,针对不同应用提供匹配的产品,可多通道同时探测及低成本升级,且可以根据您的不同需求我们不仅有如下图中探测性能的设备,还有多模大面积探测器、超低噪声探测器、光子数分辨探测器供您选择。对于SNSPD的每一项参数,如果您有非常严格的要求,我们可为您进行定制——探测效率可高达95%、暗计数可低至0.1cps(效率保持80%以上)、死时间低可至2ns,时间抖动可低至20ps,最大计数率可高达300-500M。上海昊量光电设备有限公司是俄罗斯Scontel公司在中国的独家代理公司,对于SNSPD设备有着完善的产品安装/培训/升级全程服务,为您的科研保驾护航!基于俄罗斯SCONTEL性能超群的超导纳米线单光子探测器(SSPD),中国科学技术大学光学与光学工程系王双教授(研究员)及其组员以及俄罗斯SCONTEL公司首席技术工程师Pavel和首席技术执行官Alexander,通力合作进行了830公里光纤上的双场量子密钥分配研究(实验模型及文章链接如下图),证明了基于光纤的 QKD 可以实现超过 140 dB的通道损耗和 833.8 km 的距离,为进一步延长传输距离提供了一种可能的方法,并为更大范围的 QKD 网络铺平了道路。在830公里光纤上的双场量子密钥分配-中科大.pdf综上,对于超远距离(远距离)的激光测距及其相关研究中,超导纳米线单光子探测器(SNSPD)无疑是最佳选择!它有着极低的暗计数,超高的全波段探测效率,极高的信噪比,当回波率很低时,不会被较大的暗计数淹没掉我们所需的回波信号导致无法进行测距,可以非常清晰的接收到回波信号,是激光测距研究及其相关研究中的不二利器!昊量光电作为俄罗斯Scontel在中国区域的代理商,负责俄罗斯Scontel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。对于单光子探测器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,或直接来电。
应用实例
2022.12.05
磁性材料在人工制造和研究中的应用已大大增加。磁性测量和测试应用的重要性将继续上升,相应的技术趋势,如新能源汽车、机器人、小型化和自动化技术,以及有前途的磁性材料(例如,聚合物粘结磁体和磁性形状记忆合金)。与此同时,对用于静态和动态磁测量应用的传感器的需求不断增长,已经将现有的传感器技术推向了它们的极限。磁光传感器技术为磁测量与测试领域提供了全新的视角。一、 磁光传感器磁性材料的可靠使用需要在制造、质量控制和研发过程中准确掌握磁场的分布、强度和方向信息。建立的磁场测量系统的原理是基于不同的物理效应。所有这些系统的一个共同特点是分析电参数的变化,如电压和电流。参数测量能力取决于传感器的设计,并根据应用磁场的性质而改变。测量的电学值和特定的材料常数使传感器能够确定磁场的通量密度和强度。例如,对于霍尔传感器,导电材料(如半导体材料)中的霍尔效应引起一个电压(称为霍尔电压)直接取决于磁通密度。图1.磁光(MO)介质中光与磁场的相互作用;画出光的偏振面在经过MO介质前后旋转的差异,以作比较磁阻性场传感器也得到了广泛的应用。原理是基于传感器材料的电阻变化作为应用磁场的函数。磁阻传感器利用电阻的变化(通过电压测量)来确定磁场强度。相比之下,磁光传感器(MO-sensor)是基于法拉第效应而不是电效应来分析磁场。磁光传感器的技术优点是可以直接在磁性材料表面上方立即获得测量数据,这取决于传感器的尺寸。因此,对磁场分布的实时测量可以进行,而不需要耗时的点对点扫描,如使用霍尔传感器所需要的。二、 MO-sensor的工作原理 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第一个迹象,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β = V ∙ d ∙ B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和MO材料特定的折射率。图2. 不同制造阶段的磁光(MO)传感器:(从左到右)初始基片,涂有MO层,涂有反射层。三、 磁场的可视化磁光传感器技术是一种用于磁场分析和可视化的绘图方法。为了对磁场进行光学可视化,MO-传感器被放置在与感兴趣的磁性材料的直接接触中,并用偏振光进行照明。光线穿过透明的MO-传感器层,被镜面涂层反射,并再次通过MO-传感器层。来自传感器的平面旋转的结果光被检测出来,可以分析出与双通道层厚度成比例的法拉第效应。基于每个波的不同旋转角度,通过分析器-极化滤波模块创建一个强度对比图像,它代表了被测材料的磁场分布的精确图形(图3)。其结果是一个光学图像,代表了测试对象的磁杂散场的两个方向的切面。沿着测试对象磁场的X-Y平面的磁属性映射是在整个传感器尺寸上实时和同时进行的。因此,磁场的静态和动态变化都可以被可视化和分析。在传感器的同一侧进行照明和检测提供了一个技术优势,即功能侧可用于快速、方便的测试对象定位。图3. 磁光效应的示意图磁光传感器已经不仅仅是传统磁场测量系统的替代品了。对更高的材料质量和制造质量的需求不断增长,需要新的直接测试和测量方法,而这些方法使用其他技术是不容易做到的。因此,像cmos-MagView这样的MO测量系统是快速、可靠地分析和显示杂散磁场的首选。此外,在许多领域,它们为研究、投资和制造磁性材料提供了创新方法。下面我们简单介绍一下昊量光电全新推出的COMS-Magview系列磁场相机! 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:蕞大可达 45*60mm· 测量时间:1s· 几何分辨率:蕞大可达 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软件关于Matesy Matesy GmbH 是一家位于耶拿大学城中心的创新技术公司。该公司成立于 2008 年,是研发机构“ INNOVENT Technology Development ”的衍生公司,专注于 磁场的可视化表征和生成。此外,Matesy 将磁性用于各种应用,例如:磁性标记颗粒和物体的三维定位、人体胃肠道靶向药物释放、安全特性的智能检查和材料开发 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。
新品
2022.12.02
tdc及tcspc的技术原理-TCSPC高精度时间相关单光子计数模块TDC技术和TCSPC技术都是用来进行时间测量的技术手段,虽然应用范围大致相同,但是原理却不同。TDC原理如右图所示。来自单光子探测器的光电子信号脉冲和来自激光器的参考脉冲输入到延迟链中。时序逻辑查看延迟链中的数据,识别单光子和及激光脉冲的开始-停止对,并以此方式确定单光子在激光脉冲序列中的时间位置。然后,可以根据这些数据,建立通常的TCSPC/FLIM光子分布。TCSPC技术所基于的原理是:在记录低强度、高重复频率的脉冲信号时,由于光强很低,以至于在一个信号周期内探测到一个光子的概率远远小于1。因此,没有必要考虑在一个信号周期内探测到几个光子的情形。只要记录这些光子,测量它们在信号周期内的时间,并建立光子时间分布的直方图就足够了。TCSPC技术的基本原理如图所示。探测器的输出信号是对应于探测到单个光子的随机分布的脉冲序列。一般情况下,一个信号周期内探测到多于一个光子的几率是很小的,有些信号周期会探测到一个光子,也有许多信号周期没有检测到光子。当探测到一个光子时,就可以在信号周期内测得与探测器脉冲对应的时间。每记录一次这样的事件(光子),就在对应的存储单元中加“1”,该存储单元的地址与探测时间对应。在记录了许多光子之后,就可以根据存储器中各个单元的光子数,得到探测时间的分布,即光脉冲的波形。乍看起来其原理虽然有点复杂,但TCSPC在记录光子信号时,其时间分辨率非常高,探测效率接近于理想。TCSPC可以高精度地测量出单个光子脉冲的时间,因此,光子计数实验中的带宽仅仅受到探测器输出脉冲的渡越时间涨落(transit time spread,TTS)的限制,而不受单电子脉冲(single electron response,SER)宽度的限制。由于探测器单光子脉冲的TTS通常比其SER要窄一个数量级,因此对特定的探测器,TCSPC技术可以获得比任何一种模拟记录技术更高的时间分辨率。所以对于时间分辨率(时间精度)这个重要参数,TCSPC比TDC更容易实现高分辨率技术。上海昊量光电推出的高分辨率多通道的时间相关单光子计数TCSPC模块——quTAG。quTAG是一款高端、易于使用的时间数字转换器和时间标记器件,专为时间相关单光子计数(TCSPC)而设计。与其他同类产品相比,在相同的时间精度下,quTAG拥有更多的stop通道数;在相同的时间精度和通道数下,quTAG能实现更低的抖动。其性价比高,应用领域广泛,是时间相关单光子计数器中的明星产品。这款时间相关单光子计数器,时间精度为1ps,时间抖动最低每通道最高计数率可达100MHz,并可同步10台设备。更是有不同的型号供挑选,来满足不同的应用需求。时间相关单光子计数器quTAG的应用软件功能模块不仅有计数,时间符合窗口,直方图模块;还有Detecter Parameters模块可对每个通道进行调节;更有二阶相干性模块以及Life time模块来进行相关研究的数据处理及呈现,如下图:并且所有 quTAG都含有软件包,该软件包具有易于使用的 GUI 和强大的 API,可以通过外部软件例程(如 C、Python、LabView 和 Matlab)控制所有功能,支持二次软件开发。所有的功能都包含在软件包中,你可以直接获得时间戳或者以简单的文件格式保存到你的硬盘,供您自己的分析软件进行后续处理。该软件适用于32 位和 64 位的 Windows 和 Linux。基于硬件的性能和软件的功能,quTAG的在皮秒时间测量的应用范围非常广泛,是粒子物理、生物、量子光学、距离修正等领域的不二利器!我们喜欢挑战!如果您需要quTAG高精度时间相关单光子计数器的二次程序开发,如互相关算法等,我们可以为您提供支持,让您的研究因quTAG事半功倍!上海昊量光电作为德国quTools公司的独 家代理,为您提供专业的选型以及技术服务。对于TDC及TCSPC的技术原理-TCSPC高精度时间相关单光子计数模块(分辨率很高的TCSPC----Time Jitter!)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,或直接来电咨询。
参数原理
2022.12.02
用Arcoptix傅里叶红外光谱仪检测和分析菜籽油掺杂作为许多食品中的主要成分,食用油掺假的检测对消费者、食品加工商和食品行业至关重要。在某些地区,菜籽油由于其价格高、营养价值全,往往成为被掺假的对象。尽管传统的相色谱(GC)和高效液相色谱(HPLC)法可靠性高,但成本高并且检测时间长。因此,有必要找到一种快速有效的方法来检测此类掺假。利用ARCoptix傅里叶红外光谱和多元分析可快速判断出菜籽油中是否掺有棕榈油。近红外光谱+多元分析法有着快速准确的特点。ARCoptix傅里叶红外光谱仪由于尺寸小、光谱分辨率高的优点,使其可以被方便地带到现场进行快速准确的检测。 实验室内,首先获取纯棕榈油、纯芥花籽油和掺有棕榈油的芥花油的近红外光谱数据。使用开源R软件对光谱数据进行多元分析以进行分类。20℃室温下将菜籽油内掺杂入不同比例的棕榈油并进行标记,棕榈油浓度范围为 3.23 ∼38.78 % (v/v)。 使用配备有 InGaAs 光电二极管检测器的 Arcoptix FT-NIR 光谱仪,通过透射技术在 900 nm-2500 nm 范围内对所有样品进行NIR 测量。 Arcoptix FT-NIR光谱仪光谱分辨率为1.76 nm,每次测量都给出了 900 nm ∼2500 nm 之间 909 个波长的强度。20℃室温下将空气和比色皿光谱的背景光谱作为基准光谱。 每次扫描样品都需要校准,所有光谱都记录为相对于每个数据点的背景光谱的吸光度值。 每个光谱通过平均 10 次扫描获得。 每次测量前使用磁力搅拌器搅拌混合样品约一分钟,以确保均匀性。多变量分析工具R 软件,对于分类,已使用线性判别分析 (LDA)。 LDA 由 R 包中的 Ida 函数提供,称为“MASS”库,它是基本 R 发行版的一部分。 所得线性判别模型的预测能力进一步用于预测预测样本。 图 1: 所有样品在 900 nm ~ 2500 nm 区域的近红外光谱为了方便观察光谱,对光谱进行选择。 如图1示,获得的光谱在 1666 nm ~ 1818 nm 区域之间显示出高峰值。 所有油类的整个光谱范围用肉眼看起来非常相似。 这是由于就脂肪酸组成而言,油的化学组成相似。 油的成分主要是三羟基醇的甘油酯,即甘油。甘油三酯是油中的主要成分,它主导着油的光谱。光谱的最高峰位表示C-H 键的拉伸导致的吸收峰。 在 NIR 区域观察到的大多数吸收带是由于涉及 C-H、O-H、N-H 以及可能的 S-H 和 C=O 键的振动。 我们选择使用整个光谱进行多变量分析,而不是使用特定区域或部分光谱,因为这可以通过适当的数据处理产生更好的结果。对于吸收光谱数据,利用R软件中“MASS”包中的“Ida”函数建立了对菜籽油、棕榈油和掺假油光谱进行分类的线性判别校准模型。 散点图是一种可视化分类结果的有用方法。 具有第一和第二判别函数的函数如图2所示。由图2 ,我们可以看到菜籽油 (C)、棕榈油 (P) 和掺假样品 (A) 明显分离。对于第一和第二判别函数,记录的迹线比例分别为 0.8304 和 0.1696。 图 2: 散点图“p”代表“棕榈”样本,“c”代表“油菜”样本,而“a”代表“掺有油菜的棕榈”样本。纯样品和掺假样品的判别函数值的堆叠直方图用于显示 LDA 的结果。 R 软件中的函数“ldahist()”用于制作第一个判别函数值的堆叠直方图。通过使用“ldahist()”函数,堆叠直方图如图 4 所示。我们可以从直方图中看出,组 A、C 和 P 分离良好,因为 A 的值介于 -5 和 1 之间,而 C 和 P 的值分别介于 -2 和 -5 以及 8 和 12 之间没有重叠。因此,我们可以看到,这两个判别函数已经成功地将这三个组分开了。通过显示混淆表方便查看分类结果。通过将训练数据帧与来自校准模型的预测数据进行比较,告诉 R 显示混淆表:-我们可以看到所有样本都被正确分类到他们的组中。 显示正确分类的概率给出:- 正确分类掺假样本的概率明显为 1.0 或 100%。 一旦获得了分类模型,就可以预测未知对象与已定义类之一的成员资格。 测试样品由 19 个纯棕榈油 (P)、19 个纯菜籽油 (C) 和 19 个掺假样品组成,浓度范围为 3.23∼38.78 % (v/v)。 由于包括掺假率低至 3.23% 的样品在内的正确分类率为 100%,因此可以说所获得的校准模型可用于对最低掺假率低至 3.23% 的菜籽油样品进行安全分类。如前所述,随着近红外光谱仪越来越便携,使用多变量分析能使数据处理更为简单高效。 近红外光谱与基于 R 开源的多变量分析软件相结合是检测菜籽油中棕榈油掺假的有用工具。 R 软件中现成的线性判别分析包可用于对掺假低至 3.23% 的棕榈油的菜籽油进行完美分类。 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、可方便整合进各类分析设备中的独特优势。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。
应用实例
2022.11.24
生物阻抗测量跳动心脏时间变化-生物阻抗分析仪在医疗系统中的应用癌症、病毒和传染病的快速传播给人类健康带来了巨大挑战。这些疾病的准确和及时的诊断和治疗是困难的,特别是早期检测、临床诊断和早期治疗。快速简单的高灵敏度诊断方法的开发在临床试验研究中非常重要。电化学阻抗谱(EIS)技术可用于检测由病毒活动引起的溶液-电极界面上发生的甚至最轻微的变化。EIS用于材料描述和相关监测。该技术由于其快速响应、低检测限(LOD)和低成本,以及其用于实时监测样品而不是更传统的方法(如ELISA)而广泛受到关注。阻抗法最重要和实用的优点之一是不需要酶标记来检测样品。EIS也是一种众所周知的研究纳米材料电学性质的技术。纳米材料结合电化学生物传感器(阻抗生物传感器)是诊断疾病的新选择。EIS方法已经被用于监控这些生物传感器的制造过程和识别电极表面的分析物。基于电化学阻抗的传感器由于其固有的优点,如无标记方法、操作简单、灵敏度高、分析时间短、尺寸小和自动化潜力,越来越多地被研究用于临床诊断。EIS技术是通过施加正弦电势并记录对表面具有最低有害影响或极化效应的电流来监测表面电极的行为。值得一提的是,EIS分析法测量电极和生物敏感膜的小信号阻抗的频率响应,微小振幅正弦电流或电压不会对生物大分子的测定造成干扰,因此该方法敏感性高,可测量到极微的信号。当电极处于平衡电位时测定EIS,对电极表面生物分子膜的影响较小,能够真实地反映膜本身的电化学性质。挪威奥斯陆大学与挪威奥斯陆心脏病学创新中心合作的研究中,用Sciospec公司的高瞬时清晰度的ISX3v2-mini生物电阻抗分析仪(EIS)作为增强测量装置的一部分,使用LabVIEW软件来控制仪器,能够以毫秒级别的瞬时清晰度测量生物阻抗和生物电势,在心脏手术中显示人体心脏实时状态的测量结果。手术中所用的高瞬时清晰度的电阻抗分析仪(EIS)技术源自德国的Sciospec公司的研究,不仅有便于携带和集成的手持式ISX3-mini,适配选件多样化的ISX3,还有最高可达16通道的ISX5。ISX-3配备了Sciospec的中频前端,支持简单的2点测量,以及3和4电极配置。在100 mHz至10MHz的测量范围内,它覆盖了180dB (Ohm…GOhm)的动态范围,使基础精度优于0.1%。,并且还有添加了EIT断层成像功能的版本。用作医学研究还配备了增强电气安全的措施,包括医疗级隔离电源,使仪器能够在医学研究环境中安全运行。同系列的ISX-5不仅最高支持16通道并行工作,且在启用所有通道的情况下也能实现快速测量,还有多通道设置功能可使每个通道具有不同参数。该系列自身的Sciospec Com接口,通过全速USB、以太网或无线局域网实现简单连接,并可用于Java、C、LabView、Matlab等的完整仪器控制,可定制型强——前面板连接器:BNC, SMA, MCX, DSUB、定制部多路复用器选项的顺序多通道功能、用于外部传感器和其他硬件的IOport数字接口连接器、无线接口、医用电源、温控模块、精密多通道温度监控模块、适用于常见的温度传感器类型、定制电流和电压范围等均可以按需定制,为您的研究提供真正的全并行超快速测量。以ISX3为例,核心参数如下:在测量中,我们可以清楚地看到当前频率下信号轨迹的差异。不同的轨迹表明,随着频率的变化,反映了不同的生理特性。我们已经表明,有可能检测到由起搏方式变化引起的波形形态变化。如下图表:这项研究制作了一个电生物阻抗和生物势的仪器系统,具有急性反馈的生物势测量已长期以心电图、EGM和脑电图的形式使用,并已证明它是有用的。经研究表明,可以通过建立一个结合生物势阻抗和生物阻抗测量的系统来扩展临床医生的工具集。正如本文所示,可以对心脏进行测量并且可以很容易地使用该测量系统,并且在其他有生物势和生物阻抗测量相关研究也可以使用这种测量系统。挪威奥斯陆大学与挪威奥斯陆心脏病学创新中心在研究中设计并构建了这样一个基于商用仪器的系统。该系统包括提供患者隔离的生物阻抗前端和我们建议用作临床标准的一组连接器生物阻抗测量。测量数据被实时处理并呈现给操作员,同时存储数据用于测量后分析。研究已经表明,使用基于步进正弦激励的商用仪器可以实现生物阻抗测量的高时间分辨率。上海昊量光电作为德国Sciospec的国内独家代理,为您提供专业的选型以及技术服务。ISX系列阻抗分析仪用途广泛,在生物,微流控,压电陶瓷检测,农产品检测,锂电池检测等各个领域均能有所建树,并且我们与业内一些最优秀的供应商密切合作,可以为您的研究实验提供完整的配件及建议、方案欢迎大家来电。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官方网站了解更多的产品信息,或直接来电。
应用实例
2022.11.23
电阻抗断层成像技术监测水泥基材料中的非饱和水分流动1. 介绍钢筋混凝土结构的耐久性与混凝土阻止水和侵蚀剂有关,因此,混凝土中的水传输速率经常被用作耐久性的量度。开发了先进的方法来监测不饱和水泥基材料中的水分运动,包括核磁共振(NMR)光谱基于电磁辐射(例如γ射线)衰减的方法,X射线 和中子成像)和基于电学的方法。上述每种方法都有优点和局限性。虽然NMR、γ射线、X射线和中子成像具有高分辨率,但由于对大样本成像需要大量能量,它们通常限于小样本(从几毫米到几厘米,取决于设备和源强度)。此外,伽马射线、X射线和中子成像是侵入性方法,并且由于所需的设施,主要限于实验室。例如,中子成像(射线照相术/断层照相术)需要中子源,例如核反应堆。相比之下,基于电的方法具有较低的空间分辨率,但是它们是非侵入性的、廉价的和快速执行的。各种基于电学的方法,例如电阻抗光谱法(EIS)和单频交流电流测量,已用于监测非饱和水流。在水泥基材料中。在大多数先前的研究中,一组电极对被嵌入水泥基材料中,并测量电极对之间的阻抗。比如麦卡特等人。 通过测量埋在不同深度的电极对之间的阻抗,监测混凝土样本中的水侵入。他们表明,当水锋进入电极对的“影响区”时,测得的阻抗显著下降。然而,由于电流的扩散性质,电极之间的阻抗甚至会由于远离电极对高度的水分含量变化而变化。因此,根据这样的测量来推断水前缘的位置并不是一件简单的事情。为了基于成对阻抗测量来估计水锋的位置,已经提出了实验和数值校准策略。麦卡特尔等人提出了一种方法,其中阻抗变化率作为时间的函数被监控,并且水前沿到达电极对的高度被视为阻抗变化率最大的时间。Rajabipour等人。 推导出基于有限元模拟的解析函数,以将嵌入电极对之间的阻抗与水前沿位置相关联。注意,只有当水前缘近似水平对齐时,即水流是一维的,来自水平对齐的电极对的阻抗测量才能提供对水前缘位置的估计。这种假设并不总是有效的;水流可能是不均匀的,例如由于孔隙率的空间变化。电阻抗断层成像(EIT)是一种成像方式,可以提供一个强大的工具来监测混凝土中的水分流动。在EIT中,三维(3D)分布的使用一组电流注入和电极电势测量来成像电阻率。EIT已被用于监测土壤中的水分渗透。本研究的目的是调查ERT是否能在水流不均匀的情况下给出关于水分分布的可行信息。为此,湿度流的ERT成像与高分辨率中子射线照相术进行了实验比较。使用了水平均匀(1D)和非均匀(2D)水源,导致不同形状的水锋;在2D的情况下,水锋甚至不是近似水平排列的。2.材料和方法实验中使用了两个水泥浆试件。在每个样品的顶部安装一个储水器。在进水期间,同时进行ERT和中子辐射测量。第一个样品的整个顶面暴露在水中,而在第二个样品中,储水器仅覆盖顶面的大约三分之一。这种设置的目的是在第一个样品中产生1D水流,在第二个样品中产生2D水流。加水60分钟后两个样品的照片如图所示Fig. 1。深色表面区域表示湿润区域,两种流动之间的定性差异是明显的:在第一种情况下(Fig. 1a)水前沿几乎是水平的,而在第二种情况下(Fig. 1b)水形成径向增长的弯曲羽流。虽然照片中Fig. 1(特别是中子射电图Section 3)表明第一个样本中的水锋并不完全是水平的,我们将该测试情况称为1D流情况,并将相应的水源称为1D源。分别地,第二样本的属性(Fig. 1b)被称为2D流和2D源。Fig. 1. Photographs of the specimens 60 min after adding water: a) specimen with 1D water source; b) specimen with 2D water source.3.电极表面安装电极放置在样品的周边表面。电极是通过在水泥浆表面直接涂上一薄层胶态银涂料,然后在银涂料上涂上一层导电的填充银的环氧树脂制成的。银漆层旨在使水泥浆表面光滑,以获得更好的电接触。通过将铝螺钉用力接触安装电极的表面,将电极连接到测量单元。总共15个电极安装在1D流动样品上(除顶部外,每侧5个电极),如所示Fig. 2b.在2D血流样本的情况下,安装了19个电极,如所示Fig. 2c.电极在垂直方向上的长度为8.0毫米,覆盖了样品的整个厚度。样品尺寸和电极编号如所示Figs. 2b和c在拍照Fig. 2a显示了安装电极后的2D血流样本。用透明胶带密封周边表面上电极之间的空间,以避免蒸发。Fig. 2. (a) Photograph of the specimen with a stripe water source (2D flow), (b) schematic illustration of the specimen with uniform water source (1D flow), (c) schematic illustration of the specimen with stripe water source (2D flow).4.电阻层析成像在电阻层析成像(EIT)中,电流通过附着在对象表面的电极注入到对象中,并且对应于每个电流注入,测量一组电极电势。基于这些测量,分布物体内部的电阻率被重建。除了监控混凝土中的水进入EIT已经被提议用于检测混凝土中的损伤和其他结构缺陷。在混凝土构件表面的导电膜上应用EIT检测混凝土中的表面断裂裂纹。已经开发了用于EIT中图像重建的各种计算方法。在差值成像中,基于对应于两个时刻的EIT测量值之间的差值,对随时间变化的对象进行成像。差值数据用于重建两个瞬间之间电阻率的变化。差分重建通常基于EIT的非线性观测模型的全局线性化,因此,重建通常本质上是定性的,尤其是如果电阻率的时间变化很大或者如果线性化点选择不当。另一方面,差分成像对建模误差相对容忍,因此广泛用于许多EIT应用中。5.成像结果我们可以看到最终在电阻抗断层成像测量过后,经过算法处理的图像,它展示水在混凝土中运动变化,渗透情况。电阻抗断层成像设备能够有效的监测运动变化,同时可以节省成本。我们上海昊量光电设备有限公司提供相关EIT设备,下面介绍下这款电阻抗成像设备图1 设备前后面板,测试通道16*2 图3 实验数据界面展示图4 在水缸中测量橘子实时阻抗图像展示红色的部分勾勒出物体的大致形态,且红色部分会随着物体的变化而不断移动位置,这个变化的快慢取决于采集图像帧的速度。设备的通道数越多,成像的清晰度就会越高。设备详细参数如下:激励和测试频率激励电流测量时间频率扫描设置注入/激励模式扫描设置上海昊量光电作为德国Sciospec的国内独家代理,为您提供专业的选型以及技术服务。如果您对EIT(电阻抗断层成像)有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页查看更多EIT(电阻抗断层成像)系列产品关于昊量光电: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官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询,
应用实例
2022.11.18
Admesy Rhea光谱式色度计系列在透过率测试中的应用一.介绍在这篇文章中,我们将指出Admesy Rhea光谱式色度计系列可用于半透明材料透过率测量的多种灵活方式,以及如何定制它。由于半透明材料测量的应用是无穷无尽的,我们专注于透射测量的一般原理。一些应用领域的例子可以是薄膜、箔、玻璃的测量,也可以是试管中的液体和荧光测量。首先,我们简要地讨论了这个过程,并展示了一些可能的测试设置,以测量透过率的光学配置。其次,我们指出如何调整光源和光谱测量引擎,以适应特定的透过率测量应用。二.透过率的测量2.1 测量程序和设置透射测量程序通常包括两个步骤:通过测量没有物体或材料的参考标准光源来收集基线和使用物体或材料进行测量。这些测量之间的偏差决定了给定物体的光谱透过率特性。本章解释了透过率测量的一般方面。对于透射率测量,需要一个探测器和参考标准光源来测量物体的透射率。例如,这个参考光源可以是LED或卤素光源。可以使用各种光源来匹配被测物体的光谱特性:光源应在任何时候发出被测物体的整个所需波长范围。在没有光发射的波长,没有光可以透过率,因此不能从测量数据中得到任何性质。对于所有半透明的物体,光的一部分被反射,一部分被吸收,一部分被透射。物体的特性决定了这三个变量在不同波长下的偏差。由于能量守恒,一个光源射向一个物体发出的总光量等于特定物体的吸收、透射和反射之和(公式1)。考虑到探测器只能测量物体的透射。吸收和反射不能用本应用说明中描述的设置和程序来测量,只能用公式1从收集的数据中推导出一个和。图1 入射光(1)分为吸收光、透射光和反射光。公式12.2样本属性半透明物体的应用可能导致特定的透过率特性。材料可以将光直接穿过物体,也可以在物体的另一侧或两者之间有漫射光分布。图2和3显示了弥漫性和非弥漫性材料之间的区别。当考虑正确的测量几何时,这些被测材料的响应特性是很重要的。可选择使用透镜发射和接收光,使用余弦校正器和积分球,以及这些光学的组合。对于高度扩散的半透明物体,建议使用积分球。当余弦校正器用于测量高漫射半透明材料时,光输出可能相对较低。根据整个设置的不同,信噪比可能不是最优的,从而对测量结果产生负面影响。图2 扩散透射响应示例:透射光线分布在一个大角度上。可能需要一个积分球来捕获所有透射光。图3非扩散透射响应示例:透射的光线不扩散扩散。对于这种应用,基于余弦校正器的系统可能是有用的。2.3几何1:积分球/透镜下面的程序显示了使用光谱仪连接到积分球和带准直透镜的Steropes LED光源的设置。注意,根据应用的不同,光源可以连接到提供漫射光的积分球。然后将透镜连接到光谱仪上测量光线。另一种方法是将光源连接到透镜上,通过连接到光谱仪的积分球测量透射率。基本上,本文档中解释的所有透过率测量都依赖于相同的程序,只是使用不同的光学。第一种选择:光源-积分球-样品-准直透镜-光谱仪。第二种选择:光谱仪-积分球-样品-准直透镜-光源。 2.4 几何2:余弦校正器/透镜连接到光谱仪或光源的余弦校正器的组合,以及连接到另一个设备的(准直)透镜的另一端,也可以用于透过率测量。如果将准直透镜与光源连接,则透射光将被准直。根据被测材料的特性,余弦校正器应该连接到光谱仪,透镜连接到光源,反之亦然。之后的测量过程保持相同:设置基线,然后执行测量。注意,为了获得最佳的测量结果,余弦校正器与物体、物体与光源之间的距离应尽可能小。人们应该考虑到,与积分球设置相比,这是一种更经济有效的光学配置,尽管它也需要更高的对准精度。如果余弦校正器和透镜没有正确对齐,测量偏差可能会对测量数据产生负面影响。 余弦校正镜第一种选择:光源-余弦校正器-样品-准直透镜-光谱仪。第二种选择:光谱仪-余弦校正器-样品-准直透镜-光源。 三.选择和定制合适的测量设备3.1光源透射测量可以在各种半透明材料或物体上进行。不仅遵循正确的程序,而且所使用的设备的组合也将决定透过率测量的结果。为了获得可用的数据,重要的是要使用与被测材料感兴趣的光谱区域相匹配的光源和探测器(光谱仪)。例如,如果您的测量应用程序需要VIS (380-780nm)范围内的全光谱分析,那么光源和光谱仪都应该覆盖该波长范围,并具有良好的信噪比。这意味着,一方面光源应该发射足够的特定波长。为了支持不同的测量应用,Admesy提供了一系列稳定光源,从白色和(定制)彩色LED光源,到卤素和可选的蓝色增强滤波器,在整个波长范围内优化响应。下面是一些Admesy光源的光谱功率分布的例子。可以看出,所有的光源具有完全不同的光谱分布,突出不同的波长峰值。3.2谱仪选择正确的光谱仪配置也是获得可用的透过率测量数据的一个重要因素。分光计应该在你的样品感兴趣的给定波长范围内足够灵敏。除了感兴趣的光谱范围之外,测量数据中所需的细节量也很重要:如果您的测量应用程序要求对小光谱范围进行高精度分析,那么光学分辨率可能必须高于宽带测量。为了涵盖所有这些重要方面,Admesy开发了Rhea光谱仪色度计系列:一个覆盖200-1100nm范围的完全定制光谱仪。下面我们将简要讨论Admesy Rhea系列光谱仪色度计的所有可调谐元件。 探测器Admesy Rhea光谱式色度计使用的是Hamamatsu的冷却ccd探测器。目前Admesy Rhea光谱式色度计支持200-1100nm范围的探测器。该探测器的量子效率如下图所示。在未来,更多的探测器选项将添加到Rhea系列光谱仪。狭缝尺寸狭缝大小决定了进入光学台架的光量,受此影响,FWHM会受到影响:狭缝大小越小,FWHM越低,分辨率越高。Admesy Rhea光谱式色度计的所有配置都可以配置不同的狭缝尺寸。下表显示了给定槽密度和狭缝尺寸下的近似FWHM的概述。光栅光栅将光分散到单独的波长:色散量由凹槽的数量决定,通常表示为每毫米凹槽。火焰波长决定了在某一波长下的最佳效率。200槽系统响应300槽系统响应500槽系统响应600槽系统响应900槽系统响应1200槽系统响应1600槽系统响应1800槽系统响应扩散范围沟槽数量越多,色散越广。然而,这也限制了可解析波长的范围,因为探测器有固定的宽度。对于宽波长范围,可以使用低槽光栅,对于小波长范围的详细分析,可以使用高槽光栅。这个范围被定义为色散范围。沟槽的数量也对FWHM有影响。滤光片转轮Admesy Rhea光谱式色度计包含一个带有4个ND滤波器(OD1, OD2, OD3和OD4)的滤光轮,以实现巨大的动态范围,允许测量OD4以上的光密度。第五和第六位置的过滤轮是全开和关闭。每个ND滤波器都是完全校准的,因此在ND滤波器轮位置之间没有可见的光谱差异。起始和终止波长起始和终止波长取决于光栅的选择和对准。例如,一个色散范围为200nm的光栅可以在300nm到500nm之间使用,也可以在400nm到600nm之间使用。根据感兴趣的透过率测量区域,可以确定开始和停止波长以适合您的特定测量应用。上图为光栅的响应图,当槽密度为每毫米300槽,火焰波长为1000nm时,显示其在600-1100nm范围内的最高灵敏度。这个Admesy Rhea光谱式色度计配置将是在这个光谱范围内透过率测量的完美选择。其中一个可能的应用是测量近红外阻挡滤波器,以确定超出视觉光谱的光密度。随着可用光栅数量的增加,配置的数量将变得无穷无尽。欲了解更多关于Admesy Rhea光谱式色度计系列的定制信息,联系昊量光电 查看更多型号admesy色度计产品:主要色度计产品Hyperion,对标柯尼卡美能达CA-410,性价比高。Hyperion系列提供了一个高速和准确性为一体的色度测量设备,改善了之前传统的镀膜特性,客户不需要校准就可以快速取得准确的色度数据。覆盖被测样品较宽的光谱范围。Hyperion系列配置了一款灵敏度极高的探测器,拥有其极低的电子噪声和较高的动态范围,在亮度极低的情况下表现稳定良好,是显示领域测量的理想设备。标准的Hyperion系列色度计采用的是10mm或者20mm的镜头,也可以根据客户的要求提供光纤接口选项。产品特点:超高准确度的CIE1931曲线响应特性低亮度下的高灵敏度自动覆盖,快速、Flicker测量功能系统集成方便,包含JEITA,支持多种系统支持XYZ, Yxy,Yu’v’等色空间USB和RS232接口,支持多个软件平台规格参数:本文件中的内容可能会有所更改。本文件的内容不能衍生任何权利。保留所有权利。未经出版者事先书面许可,本文件的任何部分不得复制、存储在数据库或检索系统中,或以任何形式或方式、电子、机械、印刷、照片打印、缩微胶片或任何其他方式出版。Admesy 不仅在亮度,色度,光谱方面为大家提供了解决方案,并且也提供了测量Flicker闪烁值的解决方案。欢迎大家来电咨询。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官方网站了解更多的产品信息,或直接来电咨询。
应用实例
2022.11.11
上海昊量光电代理Liquid Instruments的Moku产品获得2022年LEAP金奖!这是工程成就领导计划授予Moku:Pro测试和测量类的最高奖项 !【工程成就计划领导奖(Leadership in Engineering Achievement Program,LEAP)】。Liquid Instruments很荣幸获得这一享有盛誉的奖项。Moku:Pro因其灵活性和易用性的独特组合而入选,以帮助工程师和科学家推进研究。评委评价:“一个有趣创新的多仪器设备——伟大的创作。”该年度奖项由WTWH传媒, parent company of Design World, Fluid Power World, Fastener Engineering, and EE World公司赞助。今年的获奖者横跨一系列学科的14个类别,由14名工程和学术专业人士组成的独立评审小组选出。Liquid公司CEO丹尼尔·沙多克说:“我们很高兴赢得这个奖项”。“由于我们软件优先”,Moku:Pro比传统的基于硬件的独立产品提供了一系列优势。我们期待在未来的几年里,通过更多的创新引领我们的行业进一步进入数字时代。”Moku:Pro提供了一个灵活的集成平台,使用户可以在一个紧凑的软件定义的设备中即时访问10多种测试和测量仪器。借助多仪器模式,研究人员可以同时使用多达四台仪器来简化和加速他们的研究。由于其创新基于现场可编程门阵列(FPGA)的架构,Moku:Pro还可以通过Moku Cloud Compile进行定制,用户可在几分钟内部署DSP,以创建他们自己的定制仪器,并根据特定需求优化他们的实验。Moku Pro作为一款全功能信号控制及测量设备。同时具备十二大功能:锁相放大器,任意波形发生器、频谱分析仪、数据记录器、示波器、相位计、PID控制器、频谱分析仪、波形发生器、激光稳频、多仪器并行、云编译。Moku:Pro 的数字锁相放大器支持从 1 mHz 到 600 MHz 的双相解调 (XY/Rθ)超过 120 dB 的动态储备。PID 控制器可以放置在锁相环应用的解调阶段之后。它还具有集成的 4 通道示波器和数据记录器,使您能够以高达 1.25 GSa/s 的速度观察信号并以高达 1 MSa/s 的速度记录数据。相关参数:频率范围:1 mHz -600 MHz 移相精度0.001° 四个模拟输入 10位和18位adc 采样频率:5 GSa/s采样率 1通道, 1.25 GSa/s, 4通道 输入噪声: 100hz时30nv /√Hz 交流或直流耦合, 50 Ω或1 MΩ输入阻抗 400 mVpp, 4 Vpp, 或40 Vpp输入范围 四个模拟输出 16位,1.25 GSa/s dac ±1 V至500 MHz, ±5 V至100 MHz,额外的I / O :专用触发器输入 10 MHz参考输入和输出 板载Wi-Fi、以太网和USB-C 120gb高速SSD硬盘上海昊量光电作为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。相关文献:[1] Drever, R. W. P., Hall, J. L., Kowalski, F. V., Hough, J., Ford, G. M., Munley, A. J., & Ward, H. (1983). Laser phaseand frequency stabilization using an optical resonator. Applied Physics B, 31(2), 97-105.[2] Nickerson, M. A review of Pound Drever Hall laser frequency locking. JILA, University of Colorado and Nist.[3] Lally, E. M. (2006). A narrow-linewidth laser at 1550 nm using the Pound-Drever-Hall stabilization technique(DOCToral dissertation, Virginia Tech).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
2022.11.07
随着量子科学及技术的快速发展,单光子源已成为光量子信息研究中的关键器件,对量子计算起着至关重要的作用。NANOBASE将反聚束实验与快速拉曼和光致发光成像技术联用,该项技术将给科研工作者更便捷的手段进行与量子计算机等新兴技术密切相关的单光子源研究。单光子源具有独特的量子力学特性,其在量子技术和信息科学中得到了广泛的应用,包括量子计算机开发和密码学技术研究等等。常见的单光子源有金刚石中的氮空位(NV)色心、单个荧光分子、碳纳米管和量子点等。反聚束实验则是鉴别单光子源的重要表征方法。知识拓展”NV(Nitrogen-Vacancy)色心是金刚石中的一种点缺陷。金刚石晶格中一个碳原子缺失形成空位,近邻的位置有一个氮原子,这样就形成了一个NV色心。反聚束效应是一种量子力学效应,它揭示了光的类粒子行为。它是由于单光子源一次只能发射一个光子而产生的现象。由于两次光子发射之间必须完成一个激发和弛豫循环,两次光子发射之间的最小间隔主要取决于单光子源的激发态寿命。当将发光信号分成两束,采用两个检测器同时探测,每个光子只能被其中一个检测器探测到。即在同一时刻仅有一个检测器可以探测到光子。反聚束效应会导致两个探测器的信号在很短的延迟时间内呈现反相关(HBT实验)。“光子反聚束测试功能和常见的利用机械位移平台的mapping方式相比,采用扫描振镜的mapping方式无需样品发生任何位移,通过光斑在视场内的nm级位移来实现样品的成像。这种方式可以方便的和磁场,低温,CVD等其他设备结合在一起,实现“绝对”的原位测试,避免位移平台本身重复精度累积带来的成像扭曲和定位偏差。而全新推出的光子反聚束测量模块,在原本拉曼光谱、荧光寿命、光电流成像的基础上新增光子反聚束功能,在方便快捷的进行零声子线的测试的同时,还可以完成光子反聚束的测量,极大的简化色心的搜寻流程,迅速判断制备工艺水平。该模块有助于研究者用拉曼光谱和光致发光(PL)成像来表征样品,快速确定目标区域(可能有单光子源的区域),随后在同一仪器来进行反聚束实验。典型案例:对已经进行过氮离子注入处理过的纳米级金刚颗粒进行光谱分析,从而精准定位符合要求的潜在色心:上图1为在5X物镜下进行快速粗扫后得到的针对零声子线峰位强度成像,图2为40X物镜下粗扫获得的强度图像,可以看到十字标志处单独存在的一个潜在优质色心,图3为该点的PL光谱图,可以清晰看到637nm处的较窄的零声子线。利用扫描振镜直接将光斑移动至感兴趣的点位进行HBT测试,上图为测得的单个NV-所体现的光子反聚束现象。常见的处理金刚石样品的方法有很多,比如以浓硫酸和双氧水配备的食人鱼溶液浸泡和清洗,或者将金刚石样品放入空气中进行高温加热,经过处理后的金刚石样品表面氧化层被去除后,再通过飞秒激光辐射等方法进行N离子的注入,从而生成单个NV色心、多个NV色心发光点,以及高密度NV色心团簇。与显微共聚焦荧光系统联用的光子反聚束实验具有众多优势。不仅可以快速筛选NV色心的可能区域,还能实现空间分辨及对其单光子发光源特性的研究,这一技术可以有效地协助单光子源的前沿研究,助力新型量子技术的快速筛选和实验。 昊量光电作为NANOBASE公司在中国区域的du家代理商,全权负责其在中国的销售、售后与技术支持工作。如想进一步了解光子反聚束测试,或者有任何问题及反馈建议,欢迎与我们来联系
参数原理
2022.11.04
在温度较高的环境下,普通涂覆层会软化或变质,进而失去保护效果,我们知道树脂类的胶水在250℃以上,效能就可能降低。如果是高温配方树脂,也很难在超过400℃的条件下使用。但光纤包层和芯通常是不同折射率的石英材料,恰好这两种石英材料的适用温度又较高,工程师们会将光纤布置在温度较高的地方,此时涂覆层的机械强度就可能降低。在这些恶劣的环境中,震动,气流,水压,油雾,盐雾等会使光纤容易破损从而断裂失效。问题在于,就是这些环境恶劣的地方,施工和维修都变得极其困难。因此在高温环境下,树脂类涂覆层可能并不是很好的选择。第二个问题就是低温,上文讲到,高温会使胶失效,同样的,低温也会。在较低的温度下,例如零下30℃,这个温度通常是我国北方冬季夜晚的温度。工程师通常利用地下敷设的方式来降低这种影响。由于低温的存在,树脂材料或聚合物往往变得很脆,结合石英本身脆性的增加,光纤更加容易破碎。现代通信光缆内部多层缓冲装置,在低温下也具有较好的性能,但问题是分布式传感类的光纤,需要暴露在环境中,感知环境的变化,所以更加容易破裂。第三个问题是和使用目的有关,通信类光纤如SMF-9/125放在铠缆里面,但如果是光纤传感,将光纤固定到基材板上,光纤表面处理后会更加合适。光纤包层外部进行金属化处理,镀相应的金属材料,可以对光纤进行保护,然后用焊接直接把光纤固定在被测量基板上,对实际应用而言,是有帮助的。镀层材料的选择,准确的说来,是镀层材料的弹性模量,热膨胀系数等参数对光纤本身造成影响。对于常见的镍镀层,随着弹性模量的增大,被镀后的光纤灵敏度有下降的趋势,对泊松比系数而言,泊松比增大,灵敏度增大。热膨胀系数越大的金属,灵敏度和形变就越大。这几个因素通常相互制约影响。通常选择镍、铝、铜、金等金属进行表面镀层。我司提供有镀铝,镀铜,镀金光纤产品。其拥有优良的机械强度和柔韧性;并且能耐受极端高低温环境(-273-700℃),是高温、真空和恶劣环境下优秀的解决方案。这几种金属具有典型的延展性和合适的热膨胀系数。化学镀是最基础的工艺,其基本流程如下:通常光纤表面是涂敷了丙烯酸酯或聚酰亚胺等聚合物涂层的。在进行化学镀前应该将其去除,通常的方式是使用机械剥离,如光纤钳等将涂覆层去除,但这种方式,容易损伤光纤表面,在应用时就会出问题。另一种就是使用溶剂。化学镀是金属离子逐渐在光纤表面层积的过程,当光纤表面本身不平时,化学镀层将会放大这种缺陷,所以我们常使用溶剂来去除涂覆层。表面清洁常使用无水乙醇,用乙醇浸泡,然后去离子水冲洗,冲洗后干燥备用。粗化的作用是增加基体表面与金属镀层的结合力,石英表面完整的硅氧四面体结构中断,但由于这种不稳定的结构会使表面形成水膜,后面的热处理工艺就比较重要了。敏化是处理非金属表面,将裸光纤浸没在酸性敏化液中,放置,敏化液的反应物吸附在光纤表面。活化步骤和敏化配合使用,形成化学镀层金属的结晶核心。光纤表面检测设备,化学镀后的光纤可以使用SEM电镜进行检测。 扫描电镜外观 镀层处理后光纤从电镜图中可以观察到镀层处理后的光纤的表面形貌,包括粗糙程度,损伤划痕,相对厚度等,镀层均匀度,由于金属本身的种类不同,反射光泽等也不太相同。另一个重要的指标就是光纤抗拉强度检测,金属镀层表面质量、厚度、金属种类及其与光纤的结合情况,是影响光纤机械强度的重要因素,当镀层表面凹凸不平,裂纹、断层等缺陷存在时,表面镀层容易应力集中,应力集中导致先期裂纹,加剧应力集中点转移,最后导致断裂。我们可以使用光纤拉伸试验装置,来测量光纤的实际抗拉强度。 光纤拉伸试验机上图就是光纤拉伸强度试验机,通常150微米的镀铜光纤,能承受13N的拉力。我司提供有镀铝,镀铜,镀金光纤产品。其拥有优良的机械强度和柔韧性;并且能耐受极端高低温环境(-273-700℃),适用于多种测量及激光传输场合。(声明:本文部分图表参考自CNKI或SPIE数据库论文,期刊卷及DOI编号都已在引用部分标出;本公司可提供金属镀层光纤,配合各种工程实践研究,价格优惠,性能优异,如有需要,欢迎采购!)
应用实例
2022.10.28
光束匀化镜a|TopShape 探索TopShape,一种创新的光束整形器,可以轻松地将准直的高斯光束转变为准直的Top-Hat光束。这种激光设备以其非常紧凑的设计和无与伦比的光学性能(均匀性>90%)而令人信服。a|TopShape的光谱范围大,可接受不同的输入光束直径,并能产生至少300毫米的稳定光束轮廓。现在还可提供a|TopShape长距离(LD)型,工作距离可达1.5米。a|TopShape现在也有长距离版本。由于有效工作距离会随着光束尺寸的减小而减小,因此a|TopShape LD特别适用于需要较小光束直径的应用。如果较低的光束轮廓均匀性足以满足应用要求,新的光束整形器甚至可以实现更长的工作距离。光束匀化镜a|TopShape的规格参数(1)无与伦比的光学性能(均匀性>90%),没有任何功率损失。(2)光谱范围大(350纳米至2500纳米),是多波长应用的理想选择。(3)可接受不同的输入光束直径(± 10 %)。(4)稳定的光束轮廓(不均匀性a|TopShape用于至少300毫米,a|TopShape LD用于至少1米的长工作距离。(5)总长度极短(89.6 - 93.6 mm)。(6)输入光束直径MAX@ 1/e2 = 10 mm;输出光束直径MAX@ FWHM = 15.2 mm和15.7 mm之间。(7)适用于最高激光功率的光束整形部件(根据要求定制涂层)。(8)激光诱发的损伤阈值:12 J/cm², 100 Hz, 6 ns, 532 nm。光束匀化镜a|TopShape的外壳尺寸光束匀化镜a|TopShape的性能下面的数字显示了在工作距离为100毫米时,通过14个表面(包括7个非球面)后测得的波前(左)和通过12个表面(包括6个非球面)后的光束轮廓(右)。所得到的波前误差均方根值为0.05λ,对应的Strehl(斯特列尔)值为0.9,证明了其非常高的光学质量。由此产生的0.1的光束均匀性和0.4的ISO边缘陡峭度强调了这一点。光束匀化镜a|TopShapeLD的性能a|TopShape LD的突出特点是传输距离长且稳定。右图显示3000mm工作距离下的强度分布。它的特点是ISO光束均匀度为0.1。波长范围涵盖波长范围|TopShape用于设计波长355,632和1064nm,以及|TopShape LD用于设计波长[nm] 355,405,632,780和1064nm。平顶强度分布优势光束整形在激光材料加工和显微镜等领域有着重要的应用。高斯分布通常用于激光应用。它们在强度分布上有弱点。使用均匀的强度分布,即所谓的Top-Hats,可以获得比使用高斯分布更好的结果。例如,它们能使激光束的边缘陡度很高,从而提高切割边缘的质量,或者获得均匀的照明。受益于您的应用的轻松处理!利用非球面光束整形器将高斯激光轮廓转换为准直或聚焦的平顶强度分布。光束匀化镜a|TopShape应用示例如果基于不均匀照明的高斯光束轮廓,基于激光的广域荧光显微镜的定量分析可能非常具有挑战性。在这种情况下,使用a|TopShape可以提供帮助。将显微镜装置中的高斯光束转换为均匀的平顶轮廓,可确保显微镜载玻片的均匀照明,从而使图像更容易识别。基于激光的显微镜设置,使用ashericon的a|TopShape和a|BeamExpander进行均匀照明左边是传统系统(高斯光束)在FFI下的无边界缝合图像,右边是a|TopShape(同质性>95%)的缝合图像。光束匀化镜a|AiryShape 另一个针对波长从300纳米到1600纳米优化的光束整形器是a|AiryShape。这种光束整形元件与聚焦透镜结合使用,可将准直的高斯光束转变为不同的聚焦光束轮廓(如Top-Hat、Donut)。由于其紧凑的设计,a|AiryShape可以很容易地集成到现有的设备中。光束匀化镜a|AiryShape的规格产生不同的光束轮廓剖面尺寸可通过焦距轻松扩展针对300纳米到1600纳米的波长进行了优化易于集成到现有设备中通过高精度安装实现完美对准紧凑型设计输入光束直径@ 1/e2 = 10 mm;输出光束直径dAiry = 10 mm激光诱发的损伤阈值:12 J/cm², 100 Hz, 6 ns, 532 nm光束匀化镜a|AiryShape的尺寸光束匀化镜a|AiryShape的性能&灵活性在下图中,沿其传播方向(Z轴)的归一化光束剖面图被总结为一个图。检测范围是腰部位置周围的±1.5毫米。此外,在不同的工作平面上,相应的最有趣的强度剖面被显示为二维和横截面图。这两张特征光束轮廓图都是用a|AiryShape(λ=635纳米)生成的。根据a|AiryShape的工作原理,不仅可以在聚焦透镜的焦平面上生成一个Top-Hat光束轮廓,而且还可以在不同的工作距离上生成各种轮廓,以获得灵活性。所示光束轮廓的生成取决于输入光束的质量。为了达到最佳效果,需要一个完美的准直光束,并使波前畸变最小化。光束匀化镜a|AiryShape的波长范围基于BeamTuning元素,AiryShape涵盖了一个广泛的波长范围,以满足您的挑战性应用。光束匀化镜a|AiryShape应用示例除了优化激光和加工参数外,焦点强度分布的调整为激光材料加工的高精度结果提供了巨大的潜力。asphericon与位于耶拿的Otto Schott材料研究所(OSIM)合作,分析了用a|AiryShape生成的各种定制强度分布,以确定其是否适合用飞秒激光器进行微纳米尺度的材料加工,如切割、打标和生成激光诱导的周期性表面结构。左边是用传统系统(高斯光束)生成的钢槽状结构,中间和右边是用光束整形器a|AiryShape生成的(左边是面包圈轮廓,右边是Top-Hat)。光束匀化镜a|SqAiryShape 想在焦点中创建方形的Top-Hat轮廓?有了a|SqAiryShape就没问题了。asphericon最新的光束整形器与聚焦透镜相结合,从准直的高斯光束中产生不同的方形聚焦光束轮廓(如Top-Hat, Donut)。这种光束整形器在300纳米到1600纳米的波长范围内进行了优化,其紧凑的设计(只有17.3毫米长)也给人留下了深刻的印象,可以很容易地纳入现有的应用设置中。它的工作距离可根据所使用的聚焦透镜而大大缩短。将一个qAiryShape与一个200毫米焦距的镜头和一个扩束器结合在一起,已经将总长度减少了25%。光束匀化镜a|SqAiryShape的规格产生不同的方形光束轮廓剖面尺寸可通过焦距轻松调整对300纳米到1600纳米的波长进行了优化易于集成到现有设备中通过高精度安装实现完美对准输入光束直径@ 1/e2 = 10 mm;输出光束直径dAiry = 10 mm激光诱发的损伤阈值:12 J/cm², 100 Hz, 6 ns, 532 nm光束匀化镜a|SqAiryShape的尺寸光束匀化镜a|SqAiryShape的性能和灵活性下图显示了a|SqAiryShape(λ=1064nm)的光束轮廓截面,以及它在不同工作平面上的强度轮廓。由于a|SqAiryShape的工作原理,在焦点区域不仅产生了一个方形的Top-Hat轮廓,而且产生了各种具有四重对称性的轮廓。从a|SqAiryShape生成的所有显示的光束轮廓都取决于输入光束的质量。为了获得最佳结果,需要一个完美的准直光束,并使波前像差最小化。光束匀化镜a|SqAiryShape的波长范围基于BeamTuning元素,a|SqAiryShape涵盖了一个广泛的波长范围,以满足您的应用需求。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。
参数原理
2022.10.27
一. 近红外双模式单光子探测器介绍SPD_NIR为900nm至1700 nm的近红外范围内的单光子检测带来了重大突破。 SPD_NIR建立在冷却的InGaAs / InP盖革模式单光子雪崩光电二极管技术上,是NIR单光子检测器的第一代产品,可同时执行同步“门控”(GM)和异步“自由运行”(FR )检测模式。 用户通过提供的软件界面选择检测模式。冠jun级别的器件具有低至800 cps的超低噪声,高达30%的高校准量子效率,100 ns最小死区,100 MHz外部触发,150 ps的快速成帧分辨率和极低的脉冲 。 当需要光子耦合时,标准等级可提供非常有价值且经济高效的解决方案。基于工业设计,该设备齐全的探测器不需要任何额外的笨重的冷却系统和控制单元。 经过精心设计的紧凑性及其现代接口使SPD_NIR非常易于集成到最苛刻的分析仪器和Quantum系统中。OEM紧凑型 多通道控制器软件界面二. 近红外双模式单光子探测器原理TPS_1550_type_II是基于远程波长自发下变频的双光子源。TPS_1550_type_II采用波导周期性极化铌酸锂(WG-ppln)晶体,用于产生光子对。波导- ppln的转换效率比任何块状晶体都高2到3个数量级,并确保与单模光纤的高效耦合。0型和II型双光子的产生三. 近红外双模式单光子探测器应用特点特点: ▪ 自由模式 & 门模式▪ 集成电子计数▪ 校准后 QE可达 30%▪ TTL和NIM信号兼容▪ 暗记数 ▪ 软件可远程控制▪ 最小死时间 100 ns▪ 冷却板兼容欧盟/美国▪ 外部触发频率:可达100 MHz▪ DLL 文件库 : Python, C++, LabVIEW应用方向:▪ 量子通信▪ 盖革模式激光雷达▪ 量子密钥分发▪ 高分辨率OTDR▪ 光子源特性▪ FLIM 成像▪ 符合测试▪ 光纤传感四. 近红外双模式单光子探测器技术规格五. Aura 介绍AUREA Technology是法国一家知名的探测器供应商,公司致力于尖端技术的研发,基于先进的单光子雪崩光电二极管,超快激光二极管和快速定时电子设备,设计和制造了新一代高性能,功能齐全的近红外探测器。作为全球技术领导者之一,AUREA技术提供盖革模式单光子计数,皮秒激光源,快速时间关联和光纤传感仪器。此外,AUREA Technology直接或通过其在北美,欧洲和亚洲的专业分销渠道为200多个全球客户提供一流的专业支持。并与客户紧密合作,以应对当今和未来在量子安全,生命科学,纳米技术,汽车,医疗和国防领域的挑战。昊量光电作为法国AUREA公司在中国区域的独家代理商,全权负责法国Aurea公司在中国的销售、售后与技术支持工作。AUREA技术提供了新一代的光学仪器,使科学家和工程师实现卓越的测量结果。奥瑞亚科技与全球的客户和合作伙伴紧密合作,共同应对量子光学、生命科学、纳米技术、化学、生物医学、航空和半导体等行业的当前和未来挑战双光子是展示量子物理原理的关键元素,并实现新的量子应用。例如,双光子使量子密钥分发技术得以发展,以确保数百公里范围内的数据网络安全。在生物成像应用中,双光子光源产生原始的无色散测量。 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。
参数原理
2022.10.25
FROG技术(频率分辨光学开关)是一种用于超短激光脉冲的通用测量方法,测量脉冲的时间尺寸可从数fs指十数ps,同时可给出脉冲的相位信息。FROG作为解决超短脉冲测量技术,最早是由Rick Trebino 和 Dan Kane (Mesa-FROG的创始人)于上世纪90年代提出,其主要思想是通过测量激光脉冲的“自谱图”,即通过二维相位检索算法从测得的光谱图(FROG轨迹)中获取脉冲信息。Dr.Kane 开发优化的CGP(Principal Component Generalized Projections)算法效果由其突出,可以实现实时测量(>2Hz)。 中红外FROG超短脉冲测量仪,能够覆盖传统超短脉冲给测量仪无法覆盖的2000-4500nm波段,且最短测量脉冲宽度可低至十数飞秒,并拥有高分辨率,动态范围可高达75dB。此外,我们的FROG超短脉冲测量仪还是一个可升级超短脉冲测量平台,它可以根据您的测量参数,自行替换匹配的非线性晶体及光谱仪配置,实现更宽的测量范围,极大降低多波段超短脉冲测量的采购成本。 FROG工作原理及示意图(根据具体配置,略有差异):将待测脉冲经分束器分为两束,一束作为探测光,另一束作为光开关,并且让作为开关的光射入到高速、高精度光延迟线,引入一个时间延迟τ,然后再让两束光聚焦在一块SHG二倍频晶体,产生相互作用。脉冲重叠区域的SHG信号光谱通过海洋光学USB4000或USB2000+光谱仪进行展开,用ccd进行测量,得到相互作用的光强随频率和时间延迟变化的空间图形,称为FROG迹线。利用脉冲迭代算法从FROG迹线中恢复脉冲的振幅和相位分布。 中红外FROG超短脉冲测量仪-软件界面: 中红外FROG超短脉冲测量仪特点:1、 软件功能强大(PCGH算法);2、 可实时测量(速度快);3、 可升级测量不同波段,降低测量成本;4、 操作简单,且高精度;5、 同时测得脉宽和相位信息;6、 可接受灵活定制;中红外FROG超短脉冲测量仪的主要应用领域:1、 改善超快激光系统;2、 超短脉冲激光测量;3、 复杂脉冲形状测试;4、 脉冲啁啾测量分析;5、 泵浦探测光源测量; 我们的FROG超短脉冲测量仪产品由于超高性能,目前已服务于国内数十位国内高校、研究所以及工业客户,并得到客户对产品质量及服务的赞赏。 如下是中红外FROG超短脉冲测量仪产品的测试数据图(4500nm, 4000nm,3000nm,2100nm): 如何选择合适的FROG配置,可联系我们! 上海昊量光电作为Mesa Photonics在中国的授权代理商,负责MesaPhotonics公司产品在中国市场的销售、技术服务、市场推广服务。对于中红外FROG超短脉冲测量仪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。
参数原理
2022.10.14
纯相位液晶空间光调制器的液晶响应速度多年以来一直受限于60Hz的数据传输及30-140ms的液晶响应时间限制,无法实现高速的调制,不能满足相控阵扫描,自适应光学等高速调制应用的使用要求。一直以来,纯相位空间光调制器的速度到底可以做到多快?一直备受科研工作者的关注。 美国Meadowlark公司近日推出了高液晶响应速度(2KHz at 532nm)、高光利用效率(98%)、高填充因子(97.2%)、高分辨率(1024x1024)的纯相位液晶空间光调制器。500us(2KHz)高速纯相位液晶空间光调制器(SLM)产品特点:1) 液晶响应速度快:2KHz at 532nmMeadowlark 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了具有高相位稳定性的最快响应时间(500us fall time)。图1 液晶响应时间 1024 x 1024 SLM非常适合需要高速、高衍射效率、低相位纹波和高功率激光器的应用。客户还可以控制温度设定点,从而在开关速度和相位稳定性之间找到完美的平衡。1024 x 1024 空间光调制器系统包括一个Gen3 x8 PCIe控制器,带有输入和输出触发器以及低延迟图像传输。触发可以在696µs的SLM芯片刷新周期边界上执行,对于需要SLM与外部硬件紧密同步的应用,甚至可以在刷新周期中间执行。该控制器还包括可加载752幅1024x1024(8bit)图片的内部存储器,可以提前加载,然后全速排序,以便在操作期间最大限度地减少PCIe总线上的流量。 2)光利用效率高:Up to 98%Meadowlark公司可提供镀介质镜型号的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%,提高反射率、降低衍射损耗。镀介质镜型的SLM可以在400-1700nm工作波段范围内轻松实现98%(Max)的光利用率,同时降低了激光引起的热效应,提高了SLM的损伤阈值,以满足高功率脉冲激光调制和激光加工等应用需求。图2 镀介电膜的SLM反射率曲线图3 SLM损伤阈值测试 3) 高波前质量(λ/20)许多用于表征和校正像差的算法都基于Zernike多项式。然而,对圆形孔径的依赖不适用于描述正方形或矩形阵列的像差。已经开发了基于SLM的干涉子孔径的替代策略[9],以确保SLM的有效区域上的像差可以被校正到λ/ 40或更好。图4(a/c)未校准的SLM波前(λ/ 7 RMS)(b/d)校准后的SLM波前(λ/ 20 RMS)上海昊量光电作为Meadowlark Optics公司在中国大陆地区独家代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。上海昊量光电设备有限公司可以给客户提供样品试用,以及相关的技术支持。您可以通过我们的官方网站了解更多的液晶空间光调制器产品信息,或直接来电咨询。
新品
2022.10.11
Moku Cloud Complie是Moku:Pro上的一项创新功能。Moku是测试工具是基于FPGA的仪器,Moku Cloud Complie允许用户将自定义的VHDL代码部署到Moku,代码可以停提供自定义功能和现有仪器交互,解锁Moku片上仪器的创新和独有的功能。这个教程知道用户从创建Cloud Complie账户开始到部署一些简单的VHDL示例。在指南结束时,用户将具备编译和部署自定义代码到Moku:Pro的基本知识。前提条件Moku:Pro 需要带有以下功能Multi-Instrument Mode(MiM)Moku Cloud Complie (MCC)如果您的 Moku:Pro 没有 MiM 或 MCC,请通过 sales@liquidinstruments.com 联系 Liquid Instruments 以咨询评估和升级。概述Liquid Instruments 的云编译工具使用户能够设计客户代码和功能以在 Moku:Pro 平台上实施。与 CPI 和基于专用集成电路 (ASIC) 的 DSP 方法相比,FPGA 平台提供接近 ASIC 级别的延迟和性能,并且更像传统 CPU 的软件可编程性。虽然有许多软件语言可以用来为基于 CPU 的设计编写软件,并且这些语言被广泛教授和使用; FPGA 编程仅限于 VHDL 或 Verilog,它们的学习曲线陡峭,而且工具通常很昂贵。此外,可用于部署 VHDL 代码的平台仅限于 FPGA 供应商的评估板或各种功能有限的开源硬件板。Moku:Pro 与 Moku Cloud Compile 相结合,满足了对具有研究级硬件的高性能实验室仪器的需求,并结合了部署自定义 VHDL 的能力,而无需大量 HDL 编译、合成和路由软件的开销。 MCC 在云端编译用户的客户 VHDL,并通过互联网提供比特流,准备部署到任何支持 MCC 的 Moku:Pro。Multi-instrument mode and Cloud CompileMoku:Pro 多仪器模式 (MiM) 允许同时部署和操作多个仪器。 在最高级别; MiM 提供 4 个插槽,代表 FPGA 的 4 个分区。 用户可以将仪器的灵活排列部署到这些插槽中。图 1 显示了 MiM 接口,具有示波器部署在插槽 1,频谱分析仪部署在插槽 2,而插槽 3 和 4 仍有待填充。 可用的仪器有:PID 控制器、示波器、频谱分析仪、锁相放大器、波形发生器、频率响应分析仪、任意波形发生器和云编译。它是 Cloud Compile 工具,下图中的插槽 4,我们可以在其中部署用户已编译的 VHDL 代码。 MiM 因此使用户的 VHDL 能够与 Moku 仪器进行交互。Setting up a Cloud Compile account在我们可以编译或部署代码到 Moku 之前,我们需要一个在线帐户。 这是一个简单的过程:在以下位置设置 MCC 用户帐户:compile.liquidinstruments.com首次使用的用户需要选择“注册”现有的新用户可以通过用户名或电子邮件地址登录,然后输入他们的密码注册页面只需要用户选择的用户名、有效的电子邮件地址和用户定义的密码。注册并登录后,您将看到 Projects 页面,该页面最初为空,如图3所示我们的第一个 VHDL 示例之前,我们将配置设备; 选择 Devices 选项卡并进行配置,如图 4 所示。选择一个方便的名称,然后选择 Hardware version、Firmware version 和 No. of slot,如图所示。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 云编译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。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。
操作维护
2022.10.11
自Spark Lasers公司推出ALCOR 920系列920nm飞秒光纤激光器以来,该系列产品就成为脑科学双光子显微成像系统主要使用的光纤飞秒激光器。凭借其高功率、窄脉宽、高稳定性、免维护等特性,ALCOR 920不仅成为传统钛蓝宝石飞秒激光器的高性价比替代产品,也成为同类产品的市场引领者。 ALCOR 920采用了Spark Lasers最新的HPC®技术(High Pulse Contrast),功率有了进一步提高,同时脉冲形状也得到了优化。与前一代产品相比,ALCOR 920-1的平均功率从之前的1W提高到了1.5W;ALCOR 920-2的平均功率从之前的2W提高到了2.5W。ALCOR 920-4仍提供高达4W的平均功率,是目前市面上920nm飞秒光纤激光器中输出光功率最高的产品。图1 ALCOR系列产品主要参数列表 飞秒激光器作为双光子显微成像系统的核心部件之一,对系统成像效果是至关重要的。那么,如果想要得到好的成像效果,应该怎么办呢?我们有方法:1. 选择高峰值功率的激光器由于双光子效应是与光子密度正相关的非线性效应,越高的峰值功率就意味着越多的荧光分子能够同时吸收两个光子到达激发态,并在跃迁至基态的过程中发出荧光,也就是说最终被探测器采集到的荧光信号也就越强,最终生成的图像亮度和对比度也就越高。峰值功率的计算方式可以由下面的公式计算得出:例如,标准款ALCOR 920-2的平均功率为2.5W,重复频率为80MHz,脉冲宽度为100fs,那么ALCOR 920-2的峰值功率就高达312.5kW。 假如有一款飞秒激光器脉冲宽度只能做到150fs,平均功率和重复频率却能和ALCOR 920-2一样,那么会有什么影响呢?我们通过计算可以得到,这款激光器的峰值功率仅有208kW,仅有ALCOR 920-2的66.6%,这也就意味着相应的荧光强度也会有很大幅度的降低。同样地,假如有另一款产品,脉冲宽度也能达到100fs,但是平均功率却比较低,那么其峰值功率也是比较低的。 图2 使用低脉冲质量的激光器和Spark Lasers的高质量脉冲激光器的最终图像对比 2. 使用色散预补偿得到最优化的脉冲宽度然而,拥有一台激光器只是搭建双光子显微成像系统的第一步。由于成像系统内部有很多光学元器件,如反射镜、滤光片、光强调制器、空间光调制器、分光棱镜、物镜等等,而这些光学元器件中的大部分都会引入正色散,导致飞秒脉冲激光到达测量点处的过程中发生展宽,即脉冲宽度变宽。在上面的计算中我们可以看出,脉冲宽度变宽会导致激光峰值功率的下降,会在很大程度上降低荧光光强,以至于最终的图像亮度和对比度会变差。 ALCOR 920系列在激光头内部集成了色散预补偿模块,可以在激光发射时就带有负色散,这些负色散可以在激光脉冲传播过程中和光学器件引入的正色散相互抵消,从而使得在测量点处,脉冲宽度能保持比较窄。 标准款ALCOR带有0~-60000fs2的大色散补偿范围,同时提供0~-90000fs2的超大色散补偿范围选配,可以满足大部分双光子显微成像系统对色散补偿要求,甚至是最复杂的系统。根据我们的经验,一般复杂程度的双光子显微成像系统对色散补偿的要求在-30000fs2~-50000fs2。3. 对功率进行调制和精确控制ALCOR 920可提供XSight选配模块,即集成化内置AOM模块,以满足双光子显微成像系统对激光实现光强的开/关调制或模拟调制来实现复杂的功能的需要。内置模块可以在很大程度上节省光学平台的空间以及在光路中调试外置调制器的时间精力,同时,该模块能够提供:超高精度光强调节(分辨率高达0.1%)高带宽模拟调制(0~1MHz)高速光开关(上升/下降沿上海昊量光电作为Spark Lasers在中国地区独家代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于Spark Lasers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。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。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。
新品
2022.10.10
油在许多行业被用作润滑剂。在最终产品中,油却通常被认为是一种污染物,这对检测是至关重要的。然而,油剂用人眼是很难观察的,同理传统的RGB相机也很难检测它。不过,当工作在合适的波长上时,高光谱相机却能轻易的捕捉到这些信息。为了验证这一点,我们将三种不同类型的油涂抹在铝片和黑色织物上(见图1),并用三种不同型号的specim高光谱相机来扫描:FX17、SWIR和FX50。在测试中,我们使用了Weldlite TF2,这是一种非常常见的润滑剂,例如用于自行车链条,Würth HSP 1400,这是一种高温润滑剂,以及Pentisol,这是一种通用的合成油。specim FX17 (900 - 1700 nm)Specim SWIR (1000 - 2500nm)Specim FX50 (2700 - 5300 nm)图1:本实验中使用的三种油剂,涂抹在金属和织物上。金属板和织物上的圆圈标记了涂有油剂的区域。绿色表示Weldlite,红色表示Würth,蓝色表示PentisolSpecim FX17相机specim FX17相机覆盖900 - 1700 nm光谱范围,广泛应用于工业质量控制。它适用于检测各种基于其天然和合成化合物的化学物质。例如,用于测量物质的数量,如烟叶中的尼古丁,并用于检测污染物和不需要的物体,如肉末中的骨头碎片。到目前为止,对机械油的检测还很少。基于光谱分析(见图3图4.),specim FX17相机不能检测到所有的油剂。Pentisol油可以检测到一些,Würth油主要可以检测到织物上的(吸收峰在1393 nm.), Weltlite油根本检测不到。图2:样品的伪彩图图3,用specim FX17高光谱相机测量的金属光谱曲线。绿色表示Weldlite油,红色表示Würth油,蓝色表示Pentisol油。黄色曲线可以看作是参考光谱,因为它是金属的光谱曲线,没有被油剂污染图4,用specim FX17高光谱相机测量的布料光谱曲线。绿色表示Weldlite,粉色表示Würth,蓝色表示Pentisol油。橙色光谱可以被认为是参考曲线,因为它是织物的光谱曲线,没有被油剂污染基于对光谱的观察,对数据进行了主要成分分析(PCA)。分析表明,specim FX17能够对油脂进行非常轻微的分类(图5)。图5:通过将PC1分配给红色,PC2分配给绿色,PC3分配给蓝色带,对PCA的伪彩表示Specim SWIR相机specim SWIR相机覆盖1000 - 2500nm光谱范围。与FX17一样,SWIR也适用于检测不同的化学成分。由于光谱范围更广,SWIR探测的材料比FX17更多。基于光谱分析(图7,和图8.),具有2200 nm以上光谱特征的SWIR相机,适合检测不同类型的油,特别是Würth和Pentisol油。而Weltlite油可以部分检测到。 图6: 样品的伪彩图图7。用specim SWIR相机测量的金属光谱曲线。绿色表示Weldlite,红色表示Würth,蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可以被认为是参考曲线,因为它们是金属的光谱曲线,没有被油剂污染图8。用specim SWIR相机测量的织物光谱曲线。绿色表示Weldlite,粉色表示Würth,蓝色表示Pentisol油。橙色光谱可以被认为是参考曲线,因为它们是织物的光谱曲线,没有被油剂污染结合PCA,进行偏最小二乘法(PLS-DA)来评估SWIR相机的分拣性能(见图9)。得到结果,使用specim SWIR相机可以从金属和织物表面检测Würth和Pentisol油,并能做出区分。Weltlite油可以在织物上检测到,但在金属上无法可靠地检测到。需要提到的是,尽管所有的油都滴在非常有限的区域里,但Weltlite油已经广泛地在织物上扩散开来了。图9:左:将PC1赋值为红色,PC2赋值为绿色,PC3赋值为蓝色,对PCA的伪彩表示;右:PLS-DA模型预测Specim FX50相机specim FX50相机覆盖2700 - 5300 nm光谱范围。这些波长都是在红外波段,也就是所谓的MWIR。FX50非常适合对不同类型的聚合物进行分类,不管它们是什么颜色——甚至是黑色的。结果表明,FX50可以检测所有三种不同类型的油在金属和织物表面。FX50甚至可以检测到微小的油滴。测试结果显示,在3300 ~ 3500 nm光谱范围内具有很强的吸收能力(图11。和12)。图10:样本的伪彩图图11:用specim FX50相机测量的金属光谱曲线。绿色表示Weldlite,红色表示Würth,蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可以被认为是参考曲线,因为它们只与金属有关,而没有被任何类型的油污染图12:用specim FX50相机测量的织物光谱曲线。绿色表示Weldlite,红色表示Würth,蓝色表示Pentisol油。黄色光谱可以被认为是参考曲线,因为它们只与织物有关,没有被任何类型的油污染除了PCA,还建立了PLS-DA模型来评估specim FX50相机的分选性能。如图13所示。,这三种类型的油都可以从金属和织物表面检测到,并通过specim FX50相机进行分类。图13:左:将PC1赋值为红色,PC2赋值为绿色,PC3赋值为蓝色,对PCA进行伪彩表示;右:PLS-DA模型预测结论根据分析,我们可以得出这样的结论:specim FX50是检测表面油脂的最佳相机。有了FX50,你还可以对不同的油类进行分类。上海昊量光电提供芬兰公司SPECIM不同波长范围的高光谱相机,波长涵盖400-12000nm为广大客户提供不同波长范围的相机,作为世界上成立早的高光谱相机公司之一,产品不仅仅覆盖在科研领域,更是设计和量产了第yi款市场上专业为工业应用和机器视觉设计的光谱相机,快速、小巧、灵敏,稳定,一致性,可配置开发等特点满足各种在线质量控制要求。应用可覆盖植被病害、胁迫检测、表型分析,食品果蔬种子检测分选,法医刑侦、犯罪现场检测,皮肤异常检测、生物科学,分类回收、异物检测,药品食品原料分析检测,地质监测,环保卫生,精准农业等领域。对于specim高光谱相机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。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。
参数原理
2022.09.15
纯相位空间光调制器在STED超分辨与全息光镊中的应用一、 引言由于普通光学显微镜会受到光学衍射极限的限制,分辨率只能达到可见光波长的一半左右,也就是200-300nm。而新型冠状病毒的直径大小是100nm左右。为了能够更精细地观测到生物样本,需要突破衍射极限的限制。进一步提升光学显微系统的分辨率。使用纯相位液晶空间光调制器(SLM)对光场进行调制,产生一个空心光束可以有办法提升系统的横向分辨率。不同于电子显微镜、近场光学显微镜的方法,这种远场光学显微技术能够满足生物活体样品的观测需要。同样原理,高分辨率的液晶空间光调制器通过精细的相位调制可以产生多光阱,从而对微粒实时操控,由此发展了全息光镊技术。美国 Optics 公司专注于模拟寻址纯相位空间光调制器的设 计、开发和制造,有40多年的历史,该公司空间光调制器产品广泛应用于自适应光学,散射或浑浊介质中的成像,双光子/三光子显微成像,光遗传学,全息光镊(HOT),脉冲整形,光学加密,量子计算,光通信,湍流模拟等领域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特点适用于生物成像及微操纵的工程中。 图1. Meadowlark 2022年最新推出 1024 x 1024 1K刷新率SLM二、 空间光调制器在STED超分辨中的技术介绍普通的远场荧光显微镜,使用聚焦的远场光束照射荧光分子,由于衍射效应的存在,样品上形成一个有限尺寸的光斑,光斑之内的荧光分子全部被激发并发出荧光。因此光斑内的样品的细节特征无法被分辨,激发光斑的尺寸难以改变,但如果可以使光斑内周围区域的荧光分子处于某种暗态而不发光,那么探测器只能检测到光斑中心区域处于亮态的荧光分子。这样就减小了样品的有效发光面积,从而突破了衍射极限的限制。荧光分子需要在激发态进行自发辐射发出荧光,因此激发态是亮态,STED中采用荧光分子的基态作为暗态。强制使得荧光分子处于暗态的机制采用受激辐射。当激发光光斑内的荧光分子吸收了激发光处于激发态后,用另一束STED光束照射样品,使损耗光斑范围内的分子以受激辐射的方式回到基态,从而失去发射荧光的能力。即荧光萃灭。这个过程就叫做受激发射损耗。只有损耗光强为零或较低的区域内的荧光分子能够以自发辐射的形式回到激态发出荧光,这样就实现了有效发光面积的减小。为了实现上述目的,损耗光聚焦后的光斑需要满足边缘光强较大,而中心趋于零的条件,一般采用的是环形的空心光斑,如图2所示。图2. 激发光斑(a),涡旋光(b),强度分布的线扫描(c),荧光叠加光斑(d). 传统的方法可以用螺旋相位板来产生这样的涡旋光束,但是使用纯相位空间光调制器产生这样的涡旋光,具有更高的灵活性。通过改变拓扑荷数就可以改变空心区域的面积,从而产生不同大小的损耗光,来提升STED系统的分辨率。三、空间光调制器在全息光镊中的技术介绍光镊可用于操纵具有不同材料特性的微粒,大小从十几纳米到十几微米。可操纵的微粒包括细胞生物组织、介质球、金属球、金属微纳壳、碳纳米管、气泡、甚至是空气中的水滴。图3一个由26个直径0.99um的胶体二氧化硅球组成的五边形图案。五边形图案用动态全息光镊操控成一个圆形。(a) 原始配置。(b) 经过16个步骤。(c) 38步之后的最终位置。传统光镊技术通常使用光束偏转器(如扫描振镜或者声光调制器)来实现多微粒捕获与操纵。这些方法受限于器件的扫描频率或者光束偏转角的大小,难以产生大阵列光阱。而基于纯相位液晶空间光调制器可以灵活地产生任意排布的光阱阵列,具有比传统单光镊更高的灵活性。空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)作为全息光镊的核心器件之一,它通过调制入射光波前,在物镜焦区得到预期的光场以对微粒进行捕获与操纵。Meadowlark 全息光镊系统可以产生多达100多个光阱。图4. 全息光镊系统图5. 点阵图 四、液晶空间光调制器的要求1. 光利用率对于光镊应用来说,入射光功率影响着粒子操控的动力。因此空间光调制器的光利用率十分重要,光路中通常也会选择小角度入射的方式来提高光利用率。Meadowlark公司能提供标速版95.6%的空间光调制器,分辨率达1920x1200,高刷新率版像素1024x1024,填充因子97.2%和dielectric mirror coated版本(100%填充率)。镀介电膜版本的SLM反射率可以达到100%,一级衍射效率可以达到98%,且具有高损伤阈值,承受更高的功率。2. 刷新率(最高可达1K Hz) 高速度可以实现多微粒的实时操控,通常成像选择红外范围,Meadowlark SLM 能够提供1064nm 几百赫兹的刷新速度。 3. 分辨率(1920x1200)高分辨率的SLM是创建三维定位所需的复杂相位函数的理想选择,如此能够对每个小像元区域的光场进行自由调控。 上海昊量光电作为Medowlark在中国大陆地区总代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于Meadowlark SLM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。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。
新品
2022.09.01
IXblue-新型“全玻璃”有源光纤!---适用于智能驾驶应用 如今,有一个新兴市场:需求量非常大的紧凑型市场所需激光雷达的激光器,其要求具备高功率输出(脉冲功率高达几瓦)。它们被用于自动驾驶车辆,以绘制环境地图。这种高功率激光器的泵浦信号在光纤中通过纯二氧化硅的多模波导进行传输。在高功率下,泵浦激光最终将与光纤的丙烯酸酯涂覆层相互作用,泵浦激光的能量会分布到该涂覆层所存在的细小缺陷上,产生过高的热量,该缺陷最终会被破坏并将其烧毁(造成光纤涂覆层的损伤)。解决该问题的一个常规方案,是生产一种具有耐热特性的丙烯酸酯涂层的光纤(最高125°C;85°C会发生)。但今天,iXblue提供了一个最终的解决方案--IXblue全玻璃有源光纤:在光纤中,泵浦激光将不再与光纤涂覆层相互作用,无论温度如何、激光传输特性都将保持不变。基于iXblue在Er/Yb光纤方面的长期技术和一些获得专利的新工艺技术,成就了这一新产品——“IXF-2CF-AGEY”(双包层全玻璃铒镱光纤):一种在其纤芯中Er-Yb共掺的光纤,纤芯被双包层(甚至三包层*)包裹。在外包层是一种折射率较低的掺氟二氧化硅(SiF)材料,这意味着激光仅与光纤内的玻璃材料相互作用,使其非常可靠且对温度不敏感(高达200°C)我们仔细甄选了纤芯成分,从而获得了高效率(每根新光纤上测试的功率转换效率都高于40%)和低的1μm放大自发辐射,这也是10年来开发的iXblue铒镱共掺光纤一直被认可的标记。 “使用高温双层丙烯酸酯涂层(HTC)可将长期工作温度范围提高至125°C,使IXblue全玻璃有源光纤成 为恶劣环境下1.5μm激光雷达的理想解决方案。”iXblue产品线经理Arnaud Laurent 解释道。 全玻璃设计保证泵浦激光仅仅与光纤中玻璃材质接触,确保在苛刻使用环境中长期运行。增强的长期可靠性、更高的工作温度是应对恶劣环境的关键优势,同时降低了系统对冷却条件的要求。 iXblue全玻璃光纤非常适合大批量需求的光纤激光器制造商,基于自由空间或混合(光纤/自由空间)架构中使用。光纤直径为125μm,纤芯为5或9μm。Si内包层的八角形结构是一种良好的几何结构,可实现有源光纤纤芯的最佳的泵浦信号吸收。上海昊量光电作为IXblue在中国的授权代理商,负责IXblue电光调制器、IXblue光纤及其他新型激光器等光电仪器在中国市场的销售、技术服务、市场推广服务。对于IXblue全玻璃有源光纤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。
新品
2022.08.31
简介美国Photo Researc公司成立于1941年,现地点位于纽约州罗彻斯特的North Syracuse(北锡拉丘兹),是一家专门致力于光度、色度、辐射度测量仪器研究、生产的世界著名公司;同时,PR也是全球第一家生产光谱式亮度计的厂家,在全球拥有13个自己独立的光学校准实验室,溯源NIST(美国国家计量局)标定标准;Aunion昊量光电作为Photo Research公司在国内的一级代理商,总部位于上海,在西安、成都分别建立办事处,为国内客户提供快捷的本地校准及维修服务。一、理论介绍PR-6系列和PR-7系列是真正意义上的的光谱辐射度计;通过物镜或者其他光学配件有效收集光学辐射信号(光信号)。光信号通过反射镜上的孔径光阑(洞)到达衍射光栅(参见图2)。光栅把光按波长展开,就像棱镜把白色的光转换成彩虹一样。一个宽带光,例如太阳光是由很多不同波长的光组成的。当衍射光栅暴露在这种类型的光下,它将从多角度反射光线产生了一个分散的光谱就像一道彩虹。类似地,如果光栅接触了一种单一光源,比如一束激光,那么只有激光的特定波长的光会被反射。图1 PR-788光谱测量范围对于PR-655、PR-670和PR-788测量波长范围是380纳米(nm)(紫色)到780nm(深红色)-即电磁波的可见光谱段 (参见图1)。衍射光谱到达CCD探测器;PR-655探测器是128位的线性探测器,PR-670探测器是256位的线性探测器,PR-788探测器是512位的线性探测器;每个探测器单元均代表不同的颜色。测量时,辐射光通过自适应灵敏度算法在某个特定的时间内被取样测量,自动适配感应器自动会根据光信号的强弱确定合适曝光时间。光测量后,探测器用同样积分时间再次测量探测器的暗电流,然后从每个探测器单元的光测量结果中减去暗电流的光信号贡献值。图2 简化方框图图3 PR系列亮度计光路图仪器出厂时已通过相应的校准系数校准光谱数据,校正系数包括波长精确度修正、光谱分布修正和光度修正。波长校准采用的是具有特征光谱的氦灯光源,线光源提供了已知的光谱发射谱线通过光栅分光后投射到多探测器上再通过软件显示;用于波长校准的氦谱线包括388.6nm,447.1 nm,471.3 nm,587.6 nm,667.8 nm,706.5 nm和728.13 nm;接下来,可用光谱校准系数校准这些数据;这些校准系数确保被测目标光谱能量分布(SPD)和由此计算出的数据比如CIE色度值经过了正确的溯源。最后,校准系数(光度系数)确保光度测试结果的准确性,如亮度或照度。重要参数计算公式校正后的光谱数据用来计算光度和色度值包括亮度,CIE 1931 x,y和1976 u’, v’的色坐标、相关色温(CCT)和主波长。以下是一些基本的光度色度参数计算公式:图4 CIE 1931 三刺激值函数CIE XYZ三刺激值和光度:X,Y,和Z是CIE的三刺激值。X表示红色,Y是绿色,Z是蓝色。Y还可表示光度值-在使用标准的MS-75镜头时,Y给出的是cd /m²-国际亮度单位。footlamberts(英制亮度单位)可以用cd / m²值乘0.2919 得到fc 单位数值。683是可将流明转换成瓦的一个常数。对于亮场环境(白天),555nm处683流明等同于1瓦的功率。S(l) = 校正的光谱数据, 是CIE三刺激值函数曲线,D(l)是光谱增量 ,对于PR-655的增量是4nm,PR-670的增量是2nm,PR-788的增量是1nm。得出这三个三刺激值表达后,有用的色度值比如CIE 1931 x,y和1976 u,v”可以通过下面的公式计算:CIE 1931 x, y:CIE 1976 u’, v’:光谱式亮度计:速度相对缓慢但是精度高,适合LCD\OLED\Mini-LED\Micro-LED\硅基OLED研发等领域。滤片式亮度计:速度快,但是精度差,适合背光模组,产线上Flicker以及响应时间测试。二、 Spectroradiometer 分光辐射度计SpectraScan®分光辐射度计是测量辐射度的高端专业仪器. 具有专利的Pritchard观景器。它们易于使用,高准确性和可靠性,使这一系列产品最广泛应用于光的量测。PR-655 :多功能,极高性价比,配件丰富PR-670 :自动多光阑和自动快门,微区测量PR-680(L) :集光谱式与滤光片式一体,一机多用PR-740/745: 制冷型线阵探测器,超低亮度与超短时间内(最短200ms)测量,同类产品中最敏感。PR-745光谱范围扩展到380-1080nm。PR-788宽动态范围的分光亮度计:是基于超灵敏PR74X系列光谱测试系统而研制的,当前应用于R&D、QC、QA以及工厂生产。具有业界领先的1000000:1 的动态范围 ,它提供了在不必增加外部衰减或改变几何光学(例如测量场地尺寸)的情况下,即可从黑到全白测试设备输出的解决方案,这是在市场上可得到的最高速度。特别地,针对OLED屏幕测试 PR-788满足暗态和超高灵敏度的需求!较宽的动态范围:测试显示/背光不需要添加外部过滤或者改变光阑;可变的光谱带宽:光谱分辨率能够满足LCD甚至激光投影仪的显示技术;极暗态下亮度测试:0.000,034-6,850,000 cd/㎡高速循环时间:测试/校准显示产品的总时间急剧减少;USB、RS232,蓝牙接口:易于集成到自动测试环境(ATE)PR-730/740/735/745技术规格:PR-788 技术规格:光阑&对应光斑尺寸:PR-788亮度范围:三、应用光谱式亮度计在面板显示和照明行业有着广泛的应用。重要可以测量亮度,色度,亮度均匀性,色度均匀性,Gamma值以及某些光学材料的透过率和反射率等应用。还可以作为标准,来校正机差,以及校正成像亮度计参数。不仅是科研,也是工厂中亮度,色度测量解决方案的首选。
参数原理
2022.08.30
在烟盒大小微型传感器中集成光学芯片,让高精度位移和振动测量成为可能!激光位移传感器常用于长度、距离、振动、速度、方位等物理量的测量,还可用于探伤和大气污染物的监测等。通过激光位移传感器测量金属薄片(薄板)的厚度变化,可以帮助发现皱纹、小洞或者重叠,避免机器发生故障;而在微小零件的位置识别、传送带上有无零件的监测、机械手位置(工具中心位置)的控制等方面的应用,则可以确保设备、产线的高效运转;在灌装产品线上,可利用激光束反射表面的扩展程序来精确的识别灌装产品填充是否合格,在监测数量的同时也能保证灌装质量。此外,在绝对距离测量、相对位移测量、远程振动测量或振动频谱测量、轮廓检测、厚度测量、曲率测量、透明物体的厚度测量等方面,激光位移传感器都有着无可比拟的优势。一.激光位移传感器介绍目前已有很多技术能实现精确的光学位移测量,而工业化的激光位移传感器一般采用激光三角测量法和激光回波分析法两种方法,此外还可利用彩色共焦和干涉测量原理进行精确的位移测量。此外,激光位移传感器也被用来进行非接触振动测量。但对于特定的测量条件和测量要求,以上方法都各有缺陷。对激光位移传感器而言,激光三角测量法适用于高精度、短距离的测量,激光回波分析法则用于远距离测量。在当前的工业机器人应用中,通常采用三角测量法,这种方法最高线性度可达1um,分辨率可达到0.1um的水平。激光三角法是一种由角度计算得到单点或多维的距离测量。通过镜头将可见红色激光射向被测物体表面,经物体反射的激光通过接收器镜头,被内部的ccd线性相机接收,根据不同的距离,ccd线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度及已知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物体之间的距离。回波分析法则是通过激光发射器每秒发射一百万个激光脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回至接收器所需的时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出,即所谓的脉冲时间法测量的,最远检测距离可达250m。而在精确的振动测量方面,常用的激光多普勒振动仪(LDV)的工作原理是在光学干涉的基础上,通过两束相干光束I1和I2的叠加来进行测量。叠加后的光强不是简单的两束光强之和,而且包括一个相干调制项。调制项与两束光之间的路径长度有关。尽管激光三角法测量位移相对简单可靠,但其缺点是测量精度随着测量距离和范围的增大而降低,因此测量范围受到限制。此外,还需要一定的开放空间来满足三角法的测量需求,故无法实现在深沟或深孔中的应用。而激光回波分析法则适合于长距离检测,但测量精度相对于激光三角测量法要低。在振动测量应用方面,前面这两种位移/距离测量技术的检测能力(频率范围/振动量范围/精度)比较有限。而LDV虽可进行非常精确的振动测量及瞬时位移测量,但是欠缺测量绝对位移或距离的能力,且成本也相当高。二.激光传感新方案昊量光电全新推出的激光位移传感器是一种小型激光传感平台,将这两种主流的传感功能结合在一个光学平台上,可实现位移测量和振动测量等多种功能,在保持高精度测量的同时还极大降低了模块尺寸和成本。目前光学元器件通常体积大且价格昂贵,并且在与其他电子元器件的连接过程需要定制精确的装配流程。而光学元件集成化可以使其在低成本的基础上,实现更复杂的设计和更多的功能。集成光学芯片可以在一个单一的光学基底上包含数十到数百个光学元件,包括激光器、调制器、光电探测器和滤波器,现已成为一种有效的解决方案,为现有和新兴市场提供创新的光学模组。随着现代制造对光学传感器技术需求的不断增长,集成光学芯片可以简化系统设计,使得传感器可以进行更快速、更准确的测量,而且成本更低。微型激光传感平台原理图如传感器平台的原理图所示,具有不同延迟线的光学干涉仪最先在集成光学芯片上实现,并通过一个一体化封装将集成光学芯片、激光二极管、探测器阵列和光学透镜组成一个小型化激光传感模组。挚感光子自主研发的激光传感平台通过专有的数字信号处理(DSP)算法,可提供LDV技术中的瞬时位移、振动和光学相位测量等多种功能,此外还可以实现与常规三角法激光位移传感器一样的绝对位移/距离的测量, 并具有同等甚至更优的测量精度。激光同轴位移传感器(左)与传统的三角法激光位移传感器(右)对比三.技术参数介绍昊量光电全新推出的激光振动/位移传感器光学元件集成化可以实现更加复杂的设计和更多的功能。集成光学芯片可以在一个单一的光学基底上包含数十到数百个光学元件,包括激光器、调制器、光电探测器和滤波器等。相对于传统基于分立器件的多普勒测振仪,MV-H以其低功耗、高性能、小型化的优势,为客户带来了低成本、便于集成的解决方案,也为激光振动传感器的广泛应用奠定了基础。1.产品参数指标2.软件功能完善3.丰富的配件可选上海昊量光电作为这款微型位移/振动传感器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。对于微型位移/振动传感器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。 如果您对微型位移/振动传感器有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1794.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。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市! 上海昊量光电设备有限公司致 力于引 进国外先 进性与创 新性的光电技术与可 靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知 名光电产品制造商建立了紧 密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前 沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精 密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防及前沿的细分市场比如为量 子光学、生物显微、物联传感、精 密加工、先进激光制造等。 我们的技术支持团队可以为国内前 沿科研与工业领域提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优 质服务,助力中国智 造与中国创 造! 为客户提供适合的产品和提 供完 善的服务是我们始终秉承的理念!
应用实例
2022.08.30
M-axis永磁体特性测量表征磁偏角测量方法对比研究!永磁体磁偏角指永磁体的最终磁化矢量方向的偏角。永磁体在磁取向成型的过程中,产品取向方向和取向磁场方向不平行而产生磁偏角,或者在产品交工过程中,装夹产品时未找正而使产品几何对称轴与产品磁轴间产生磁偏角。磁偏角的存在,使磁体非磁化方向产生磁场,形成杂散磁场。随着永磁体应用的不断深入,磁偏角成为精密磁性器件性能的重要影响因素。因此,磁偏角已经成为衡量永磁性能的重要指标,磁偏角的测量越来越受到重视。传统的永磁体磁偏角测量方法是基于亥姆霍兹线圈进行测量,今天昊量光电推出全新的德国M-axis永磁体特性测量进行更精确的磁偏角测量方法提供了可能!昊量光电蕞新推出M-axis永磁体特征测量系统,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。这篇文章我们就基于两种测量方法进行对比分析验证。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M-axis 与传统亥姆霍兹线圈测量磁偏角的比较一、测量原理比较二、派生参数两种方法都是间接测量剩磁Br 和剩磁工作点Jr,因为它们都是由磁矩计算出来的。三、精度一个测量系统不应仅仅是测量到值,也应保证其精度。即使任何测量系统都无法避免 任何误差,但是还是可以通过一些方法降低或估算其范围。通常情况下,有两类主要的误差:均值偏差和不确定度。下面我们将从这连个方面比较一下两种不同的测量方式。Matesy GmbH 保存着由德国PTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,德国国家计量标准院传递)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。MatesyGmbH为偏角实验设计了特殊的楔形块,并其送到第三方组织完成夹角α的高精度光学测试,从而使其能够达到优于M-axis分辨率至少10倍的精度。四、不确定度两种方法相应的信噪消减方法也不太相同。五、综合1、采用亥姆霍兹线圈测试优势在与测试大型样品,体积超过250px3的样品选择亥姆霍兹线圈进行测试,测试信号强,磁偏角和磁矩测试重复性都比较好,磁偏角准确度能控制在0.5°范围内,重复性: ±0.3°。M-axis适合测试小型样品,采用旋转测试方法进行磁偏角测量,磁偏角准确度能控制在0.2°范围内,重复性:+0.10。这是亥姆霍兹线圈所不及的。产生区别的主要原因为:磁通计漂移和线圈正交精度误差。2、对于磁矩的测量:如采用标准样品进行定标,磁矩偏差可以控制到基本上一个水平级。3、操作难度:相对来说磁通计漂移操作麻烦点,采用磁通计测量,需要每次有一个磁通计清零的动作。如出现磁通计累计漂移,需要对磁通计进行调零,M-axis 更加快捷。 关于原厂成立于2008 年,是研发机构“ INNOVENT Technology Development ”的衍生公司,专注于 磁场的可视化表征和生成。此外,M-axis永磁体将磁性用于各种应用,例如:磁性标记颗粒和物体的三维定位、人体胃肠道靶向药物释放、安全特性的智能检查和材料开发 上海昊量光电作为中国大陆地区一级代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于M-axis永磁体特性测量系统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M-axis永磁体特性测量系统有兴趣,请访问上海昊量光电的官方网页:https://www.auniontech.com/details-1883.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。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!
应用实例
2022.08.24
金刚石薄膜热导率测量的难点和TDTR解决方案金刚石从4000年前,印度首次开采以来,金刚石在人类历史上一直扮演着比其他材料引人注意的角色,几个世纪以来,诚勿论加之其因稀缺而作为财富和声望象征属性。单就一系列非凡的物理特性,例如:已知最硬的材料,在室温下具有最高的热导率,宽的透光范围,最坚硬的材料,可压缩性最小,并且对大多数物质是化学惰性,就足以使得其备受推崇,所以金刚石常常被有时被称为“终极工程材料”也不那么为人惊讶了。一些金刚石的物理特性解决金刚石的稀缺性的工业方案:金刚石的化学气相沉积(CVD)高温高压但是因为大型天然钻石的成本和稀缺性,金刚石的工业化应用一致非常困难。200 年前,人们就知道钻石是仅由碳组成(Tennant 1797),并且进行了许多尝试以人工合成金刚石,作为金刚石在自然界中最常见的同素异构体之一的石墨,被尝试用于人造金刚石合成。虽然结果确被证明其过程是非常困难因为石墨和金刚石虽然标准焓仅相差 2.9 kJ mol-1 (Bundy 1980),但因为一个大的活化势垒将两相隔开,阻止了石墨和金刚石在室温和大气下相互转化。有趣的是,这种使金刚石如此稀有的巨大能量屏障也是金刚石之所以成为金刚石的原因。但是终究在1992年,一项称之为HPHT(high-pressure high-temperature)生长技术的出现,并随着通用电气发布为几十年来一直用于生产工业金刚石的标准技术。在这个过程中,石墨在液压机中被压缩到数万个大气压,在合适的金属催化剂存在下加热到 2000 K 以上,直到金刚石结晶。由此产生的金刚石晶体用于广泛的工业过程,利用金刚石的硬度和耐磨性能,例如切割和加工机械部件,以及用于光学的抛光和研磨。高温高压法的缺点是它只能生产出纳米级到毫米级的单晶金刚石,这限制了它的应用范围。直到金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法以及金刚石薄膜的出现,该金刚石的形式可以允许其更多的最高级特性被利用。金刚石的化学气相沉积(CVD)生产方法相比起HPHT 复制自然界金刚石产生的环境和方法,化学气相沉积选择将碳原子一次一个地添加到初始模板中,从而产生四面体键合碳网络结果。化学气相沉法,顾名思义,其主要涉及在固体表面上方发生的气相化学反应,从而导致沉积到该表面上。下图展示了一些比较常见的制备方法金刚石薄膜一旦单个金刚石微晶在表面成核,就会在三个维度上进行生长,直到晶体聚结。而形成了连续的薄膜后,生长方向就会会限定会向上生长。因此得到的薄膜是具有许多晶界和缺陷的多晶产品,并呈现出从衬底向上延伸的柱状结构。不过,随着薄膜变厚,晶体尺寸增加,而缺陷和晶界的数量减少。这意味着较厚薄膜的外层通常比初始形核层的质量要好得多。下文中会提到的在金刚石薄膜用作热管理散热器件时,通常将薄膜与其基材分离,最底部的 50-100 um 是通过机械抛光去除。尽管如此,在 CVD 过程中获得的金刚石薄膜的表面形态主要取决于各种工艺条件,导致其性能表现个不一致,相差很大。这也为作为散热应用中的一些参数测量,例如热导率等带来了很大挑战。金刚石薄膜的热管理应用金刚石薄膜在作为散热热管理材料应用时,有着出色的前景,与此同时也伴随着巨大挑战。一方面,而在热学方面,金刚石具有目前所知的天然物质中最高的热导率(1000~2000W/(m·K )),比碳化硅(SiC)大4倍,比硅(Si)大13倍,比砷化稼(GaAs)大43倍,是铜和银的4~5倍,目前金刚石热沉片大有可为。下图展示了常见材料和金刚石材料的热导率参数:另一方面,但人造金刚石薄膜的性能表现,往往远远低于这一高水平。并且就日常表现而言,现代大功率电子和光电器件(5G应用,半导体芯片散热等)由于在小面积内产生大量热量而面临严重的冷却问题。为了快速制冷,往往需要一些高导热性材料制成的散热片/散热涂层发热端和冷却端(散热器,风扇,热沉等等)CVD 金刚石在很宽的温度范围内具有远优于铜的导热率,而且它还具电绝缘的优势。早在1996年沃纳等人就在可以使用导热率约为 2 W mm-1 K-1 的大面积 CVD 金刚石板用于各种热管理应用。 包括用于集成电路的基板(Boudreaux 1995),用于高功率激光二极管的散热器(Troy 1992),甚至作为多芯片模块的基板材料(Lu 1993)。从而使得器件更高的速度运行,因为设备可以更紧密地安置而不会过热。 并且设备可靠性也有望提高,因为对于给定的器件,安装在金刚石上时合流合度会更低。比起现在流行的石墨烯,金刚石也有着其独特优势。飞秒高速热反射测量(FSTR)在CVD金刚石薄膜热学测量中的应用挑战金刚石薄膜的热导率表征不是一个简单的问题,特别是在膜层厚度很薄的情况下美国国防部高级研究计划局(DARPA)的电子热管理金刚石薄膜热传输项目曾经将将来自五所大学的研究人员聚集在一起,全面描述CVD金刚石薄膜的热传输和材料特性,以便更好地进一步改善热传输特性,可见其在应用端处理优化之挑战。而这其中,用于特殊需求材料热导率测量的飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)发挥了极其重要的作用,它在精确测量通常具有高表面粗糙度的微米厚各向异性薄膜的热导率的研究,以及在某些情况下,CVD金刚石薄膜的热导率和热边界改善研究,使其对大功率电子器件的热管理应用根据吸引力的研究上发挥了决定性指导作用。常见的材料热学测试方法,包括闪光法(Laser Flash),3-Ω法,稳态四探针法,悬浮电加热法,拉曼热成像法,时域热反射法(TDTR)等。而对于CVD金刚石薄膜的热学测量,受限于在过程中可能需要多层解析、精细的空间分辨率、高精度分析,以及解析薄膜特性和界面的能力,飞秒高速热反射测量(FSTR)(又叫飞秒时域热反射(TDTR)测试系统)已成为为过去十年来最普遍采用的的热导率测量方法之一。飞秒高速热反射测量(FSTR)飞秒高速热反射测量(FSTR),也被称为飞秒时域热反射(TDTR)测量,被用于测量0.1 W/m-K至1000 W/m-K,甚至更到以上范围内的热导率系统适用于各种样品测量,如聚合物薄膜、超晶格、石墨烯界面、液体等。总的来说,飞秒高速热反射测量(FSTR)是一种泵-探针光热技术,使用超快激光加热样品,然后测量其在数ns内的温度响应。泵浦(加热)脉冲在一定频率的范围内进行调制,这不仅可以控制热量进入样品的深度,还可以使用锁定放大器提取具有更高信噪比的表面温度响应。探测光(温度感应)脉冲通过一个机械级,该机械级可以在0.1到数ns的范围内延迟探头相对于泵脉冲的到达,从而获取温度衰减曲线。如上文提到,因为生长特性,导致典型的金刚石样品是粗糙的、不均匀的和不同厚度特性的这就为飞秒高速热反射测量(FSTR)的CVD 金刚石薄膜热学测量带来了一些挑战。具体而言,粗糙表面会影响通过反射而来的探测光采集,且过于粗糙导致实际面型为非平面,这对理论热学传递建模分析也会引入额外误差,在某些情况下,可以对样品进行抛光以降低表面粗糙度,但仍必须处理薄膜的不均匀和各向性质差异。对于各向异性材料,存在 2D 和 3D 各向异性的精确解析解,但这使得热导率和热边界电阻的确定更加困难,并且具有额外的未知属性。即使样品中和传导层铝模之间总是存在未知的边界热阻,但是通常使用单个调制频率可以从样本中提取两个未知属性,这意味着在大多数情况下测量可以提取层热导率。然而,对于金刚石样品,样品内纵向和横向热导率是不同的,这意味着需要额外的测量来提取这两种特性;这可以通过改变一些系统参数来实现校正,参见系统参数描述(详情联系请上海昊量光电)。另一个困难是确定金刚石 CVD 的热容量,根据生长质量和样品中存在的非金刚石碳(NDC)的数量,生长出来的金刚石的热容量值相差极大。在这种情况下对于(上图不同情况下的金刚石薄膜TDTR测量分析手段将会有很大不同)这使得测量对金刚石-基底边界电阻也很敏感。这意味着测量可能总共有五个未知参数:1)铝膜-金刚石间边界热阻,2)金刚石内横向热导率,3)金刚石内纵向热导率,4)金刚石热容量,5)金刚石-基底材料间边界热阻即使结合一定分析处理手段,见设备说明(详情联系请上海昊量光电),准确提取所有未知参数也很困难。一些常见影响样品尺寸确认 测量相对于样本尺寸的采样量很重要;飞秒高速热反射测量(FSTR)通常是基于标准体材料传热建模,而现在一些测量的块体材料样品越来越小,对于高质量的单晶半导体,基于块体材料的传热模型分析假设是有效的,但是对于更多缺陷和异质材料,例如 CVD 金刚石,这个假设就只是一个近似值。纵向均匀性通常而言,金刚石生长过程中,颗粒梯度会非常大,这也可能会导致热导率梯度非常大。此外,非金刚石碳(NDC,non-diamond carbon)含量、晶粒尺寸或表面粗糙度的局部变化也可能影响热导率的局部测量。TDTR测量中,可以 通过控制调制频率,从而实现加热深度控制,从而实现采样深度控制(详细技术讨论联系请上海昊量光电)对于不同热导率样品和不同加热频率,测量薄膜中采样 可能从1-2 um 到 20 um 不等 (相对应的,薄膜厚度超过300微米)其他更多 挑战和技术细节,受限于篇幅,将在后续更新继续讨论,如您有兴趣就相关设备和技术问题进行交流,可联系上海昊量光电获取更多信息。关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是目前国内知名光电产品专业代理商,也是近年来发展迅速的光电产品代理企业。除了拥有一批专业技术销售工程师之外,还有拥有一支强大技术支持队伍。我们的技术支持团队可以为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等工作。秉承诚信、高效、创新、共赢的核心价值观,昊量光电坚持以诚信为基石,凭借高效的运营机制和勇于创新的探索精神为我们的客户与与合作伙伴不断创造价值,实现各方共赢!
应用实例
2022.08.09
为什么Microlight3D双光子聚合激光直写技术能实现67nm超高分辨率3D打印?Microlight3D是一家生产用于工业和科学应用的高分辨率微尺度2D和3D打印系统的专业制造商。MicroFAB-3D光刻机是该公司于2019年推出的第一台紧凑台式双光子聚合系统,一经推出便得到客户的广泛好评。 MicroFAB-3D基于双光子聚合激光直写技术,可在各种光敏材料上制造出蕞小尺寸可达67nm的二维和三维特征结构,兼容各种聚合物,包括生物兼容性材料、医用树脂和生物材料,为微流控、微光学、细胞培养、微机器人或人造材料领域开辟了新的前景。双光子聚合激光直写,也称双光子3D打印,基于“双光子吸收效应”, 可以将反应区域限制在焦点附近极小的位置(称之为“体元”),通过纳米级精密移动台,使得该焦点在物质内移动,焦点经过的位置,光敏物质发生变性、固化,因此可以打印任意形状的3D物体。双光子聚合激光直写技术摒弃了传统增材制造(Additive Manufacturing)层层叠加的方法,使得层与层之间的精度大大提高,消除了“台阶效应”,使得我们可以制造低粗糙度、高精度的器件,如各种光学元件、维纳尺度的结构器件等。基于双光子聚合激光直写技术的microFAB-3D完全适用于超高分辨率3D打印,结合合适的光敏材料,“体元”直径可小至67nm,有时甚至可以更小。结合我们专有的软件,microFAB-3D激光可以在材料内部自由移动,创造出一个坚固的结构。 激光甚至可以穿过聚合的部件,因此“体元”可以在单体内部的三维空间中自由移动,可以高精度地创建任何3D形状,例如没有支撑的悬垂物、内部的体块、中空通道结构等等。 由于光敏材料、激光波长和所用的物镜直接影响打印的分辨率,所以我们的532 nm波长确保了低于67nm的超高3D打印分辨率,我们的用户已经实现了在3D结构中小于100nm的横向分辨率!Microlight3D双光子聚合3D纳米光刻机∣主要特征:1、高分辨率3D打印得益于双光子聚合激光直写技术,无论是基础版本还是先进版本,都可以实现至少67nm的刻写分辨率,最高记录67nm 。 2、打印最复杂的结构与传统的3D打印技术不同,双光子聚合激光直写技术摆脱了传统的“一层一层”的光刻方法。可以打印非常复杂的结构而不需要特殊材料支持或后续处理,增强了材料的机械性能。 3、分辨率自动调节我们的软件可以让您在制造过程中可以随时调节打印分辨率。用大“体元”得到更快的打印速度,用小“体元”实现更复杂、更精密的结构。 4、高精度自动定位microFAB-3D先进版本配备了反馈相机和专用软件功能,使您能够在已经有图案的基板甚至光纤的尖端上直接对齐和打印。您可以轻松和精细地调整聚焦点的位置,精度小于1µm。 5、独特的技术、更高的性能创新的纳米3D打印系统依赖于具有独特特点的工业激光器,带来最高的打印分辨率、紧凑性、成本效率和使用灵活性。除此之外,这些工业激光器完全支持长时间运行而无需定期的维护,提供了更好的可靠性与稳定性。 6、从基础版本升级到先进版本MicroFAB-3D可以根据您的需求和预算轻松地升级。您可以使用MicroFAB-3D标准版本探索高分辨率的3D打印,之后升级为MicroFAB-3D高级版本以实现大范围的复制、Voronoi结构光刻等附加功能。Microlight3D双光子聚合3D纳米光刻机∣兼容材料:我们为我们的双光子聚合激光直写3D纳米光刻机提供了10种专利光刻胶,这些树脂的各种性能允许您探索多种应用领域。我们的系统也与各种商业上可用的光刻胶兼容,如Ormocomp, SU8, FormLabs树脂,NOA-line树脂,甚至水凝胶或蛋白质等。这些光刻胶可能是生物兼容的,有的已被认证实现微型医疗设备。如果您想使用定制的、自制的聚合物,我们也可以帮助您调整系统以适应您的工艺。Microlight3D双光子聚合3D纳米光刻机∣应用领域: 微光学和光子学 微流控 2D材料 微型医疗设备 细胞培养与组织工程 微电子学 微机械 光电子 金属材料 传感器 天线 微型机器人Microlight3D双光子聚合3D纳米光刻机∣规格指标:关于生产厂商Microlight3D:Microlight3D是高分辨率微尺度2D和3D打印系统的专业制造商。Microlight3D致力于满足科学家和工业研究人员新的设计加工需求,以及高精度生产任何几何或非几何形状的微型零件。通过结合2D和3D微纳打印技术,Microlight3D为客户提供了制造更大尺寸复杂部件的灵活性。它的目标是为未来的新兴领域提供更快、更复杂的微型制造系统。Microlight3D的设备现用于微光学、微流体、微机器人、超材料、细胞生物学和微电子学等。 Microlight3D在2016年成立于法国格勒诺布尔,在Grenoble Alpes大学(UGA)进行了超过15年的3D微纳打印技术研发。 上海昊量光电作为Microlight3D在中国大陆地区代理商,为您提供专业的选型以及技术服务。对于Microlight3D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。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市! 上海昊量光电设备有限公司致 力于引进国 外先 进性与创 新性的光电技术与可 靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知 名光电产品制造商建立了紧 密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前 沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防及前沿的细分市场比如为量 子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。 我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优 质服务,助力中国智 造与中国创 造! 为客户提 供适合的产品和提 供完 善的服务是我们始终秉承的理念!
新品
2022.08.08
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2D SMLM仍通常缺乏轴向分辨率。美国Double Helix Optics公司的SPINDLER系列3D显微镜成像模块与3DTRAXR软件相结合,可在三维尺度上实现高精度、亚衍射极限定位,并具有扩展的深度成像能力。SPINDLE采用精密光学器件设计,可与市面上在售的科学显微镜无缝集成,并提供前所未有的横向和轴向精密成像组合。用户可根据具体的应用选择合适的相位掩模版以实现基于深度范围、发射波长和信噪比等参数对点扩散函数(PSF)的优化,更重要的是,SPINDLE可在无需扫描的情况下在单张图像中将传统成像系统的景深扩大10倍。在本文中,我们展示了如何将SPINDLE成像系统与传统荧光显微镜结合使用以在所有三个维度(x、y、z)上实现亚衍射极限成像。SPINDLE可与任何高质量的科学相机兼容,无论是emccd还是scmos都可以提供定位显微镜所需的高信噪比图像。使用SPINDLE和DH-PSF相位掩模版对细胞微管进行三维超分辨成像在本文中,我们证明了使用SPINDLE单通道模块可以实现高精度、大深度的超分辨率重建。如图1所示,使用Double Helix (DH-PSF) 的相位掩模版与SPINDLE单分子定位显微镜组件结合。系统将单个分子发出的光分成两个光瓣,通过找到两个光瓣的中心来检索发光点的横向(x-y)位置;两光瓣之间的角度编码了发光点的轴向(z)位置。这些额外的信息将有助于在横向和轴向尺寸上以非常高的精度(图1:基于单分子定位显微成像技术(SMLM)技术的带有可互换相位掩模支架的SPINDLE模块为了演示SPINDLE的工作原理,我们使用NikonN-STORM显微镜结合Photometrics Prime 95B相机对被AlexaFluor 647偶联微管蛋白抗体标记的Cos7细胞进行了成像。对于该样品,我们使用经过优化的相位掩模版,该掩模版可与远红外波长染料和1.49 NA的100倍物镜配合使用。样品在640 nm激光连续照射下在Prime95B上成像,曝光时间为30 ms。使用3DTRAX软件对单发射点进行定位,并将结果导出到ImageJ插件Thun-der STORM。使用归一化高斯方法重建图像,并使用ImageJ查找表“Spectrum”以颜色对z深度进行编码。图2:单个100nm珠在Prime95B上使用SPINDLE在焦平面(0µm)和焦平面上方(+1µm)和下方(-1µm)微米处的成像图重建的结果包含超过200万个定位,并显示Cos7细胞中微管的30µmx30µm视野、深度超过2.1µm的范围(图3左)。深度以颜色编码,细胞底部为红色/紫色,顶部附近为黄色/橙色。放大的插图显示微管在一定深度范围内得到了很好的重建(图3,右)。这些数据突出了使用Double Helix SPINDLE模块带来的扩展景深成像和高横向和轴向分辨率。使用Double Helix 3DTRAX软件进行高精度三维定位Double Helix 3DTRAX软件是一个ImageJ/FIJI插件,其可以在横向和轴向以亚衍射极限精度定位单个分子。3DTRAX还使用克拉美-拉奥下限(CRLB)5计算了每个定位分子的精度值。该计算基于每个定位的信噪比。图3:使用SPINDLE(R)和Prime 95B成像的微管三维超分辨率重建图。左图:Cos7细胞免疫染色的微管蛋白,颜色编码深度。右图:左侧图像的放大区域,显示了深度超过2微米的微管。图片由Double Helix Optics提供。平均CRLB值横向约10nm,轴向约20nm(图3)概括Double Helix的SPINDLE超分辨率3D显微成像模组、相位掩模和3DTRAX软件的组合可实现高精度大深度三维成像、跟踪和计数。在此应用中,我们在亚细胞结构的三维超分辨率重建中展示了大约10nm的横向精度和20nm的轴向精度。SPINDLE系列产品为研究人员提供了强大的工具集,可促进对广泛生物系统中分子结构、亚细胞和细胞内相互作用的理解。图4:横向和轴向精度。用于重建图2所示图像的定位精度值。精度值由3DTRAX软件根据其信噪比使用每个发射器的Cramer-Rao下界5计算得出。定位数显示在y轴上,精度值(nm)显示在x轴上相关文献;1.RustMJ,BatesM,ZhuangX.Sub-diffraction-limitimagingbystochasticopticalreconstructionmicroscopy(STORM).NatMethods.2006;3(10):793-796.doi:10.1038/nmeth929.2.BetzigE,PattersonGH,SougratR,etal.Imagingintracellularfluorescentproteinsatnanometerresolution.Science.2006;313(5793):1642-1645.doi:10.1126/science.1127344.3.JainS,WheelerJR,WaltersRW,AgrawalA,BarsicA,ParkerR.ATPase-ModulatedStressGranulesContainaDiverseProteomeandSubstructure.Cell.2016;164(3):487-498.doi:10.1016/j.cell.2015.12.038.4.WangD,AgrawalA,PiestunR,SchwartzDK.Enhancedinformationcontentforthree-dimensionallocalizationandtrackingusingthedouble-helixpointspreadfunctionwithvariable-angleilluminationepifluorescencemicroscopy.ApplPhysLett.2017;110(21):211107.doi:10.1063/1.4984133.5.PavaniSRP,ThompsonMA,BiteenJS,etal.Three-dimensional,single-moleculefluorescenceimagingbeyondthediffractionlimitbyusingadouble-helixpointspreadfunction.ProcNatlAcadSci.2009;106(9):2995-2999.doi:10.1073/pnas.0900245106.6.PavaniSRP,PiestunR.High-efficiencyrotatingpointspreadfunctions.OptExpress.2008;16(5):3484.doi:10.1364/OE.16.003484.7.XuK,BabcockHP,ZhuangX.Dual-objectiveSTORMrevealsthree-dimensionalfilamentorganizationintheactincytoskeleton.NatMethods.2012;9(2):185-188.doi:10.1038/nmeth.1841.8.DempseyGT,VaughanJC,ChenKH,BatesM,ZhuangX.Evaluationoffluorophoresforoptimalperformanceinlocalization-basedsuper-resolutionimaging.NatMethods.2011;8(12):1027-1036.doi:10.1038/nmeth.1768.9.OvesnýM,KřížekP,BorkovecJ,ŠvindrychZ,HagenGM.ThunderSTORM:AcomprehensiveImageJplug-inforPALMandSTORMdataanalysisandsuper-resolutionimaging.Bioinformatics.2014;30(16):2389-2390.doi:10.1093/bioinformatics/btu202.关于Double Helix Optics美国Double Helix Optics是一家位于美国科罗拉多州博尔德的计算光学公司。Double Helix Optics采用其专利的双螺旋光工程成像技术设计开发下一代高精度3D成像产品,广泛应用在生命科学和材料科学领域以实现对亚细胞结构3D的成像、跟踪和计数。Double Helix的SPINDLE系列成像模块与可切换的相位掩模库以及用于计算重建和分析的软件相结合,确保为我们的客户及其应用的具体情况提供最高质量的3D成像技术。关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致 力于引 进国 外先 进性与创 新性的光电技术与可 靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知 名光电产品制造商建立了紧 密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精 密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国 防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精 密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前 沿科研与工业领域提 供完 整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优 质服务,助力中国智 造与中国创 造! 为客户提 供适合的产品和提 供完 善的服务是我们始终秉承的理念!
新品
2022.07.29
3D超分辨单分子定位显微镜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2D SMLM仍通常缺乏轴向分辨率。美国Double Helix Optics公司的SPINDLER系列3D显微镜成像模块与3DTRAXR软件相结合,可在三维尺度上实现高精度、亚衍射极限定位,并具有扩展的深度成像能力。SPINDLE采用精密光学器件设计,可与市面上在售的科学显微镜无缝集成,并提供前所未有的横向和轴向精密成像组合。用户可根据具体的应用选择合适的相位掩模版以实现基于深度范围、发射波长和信噪比等参数对点扩散函数(PSF)的优化,更重要的是,SPINDLE可在无需扫描的情况下在单张图像中将传统成像系统的景深扩大10倍。在本文中,我们展示了如何将SPINDLE成像系统与传统荧光显微镜结合使用以在所有三个维度(x、y、z)上实现亚衍射极限成像。SPINDLE可与任何高质量的科学相机兼容,无论是emccd还是scmos都可以提供定位显微镜所需的高信噪比图像。使用SPINDLE和DH-PSF相位掩模版对细胞微管进行三维超分辨成像在本文中,我们证明了使用SPINDLE单通道模块可以实现高精度、大深度的超分辨率重建。如图1所示,使用Double Helix (DH-PSF) 的相位掩模版与SPINDLE单分子定位显微镜组件结合。系统将单个分子发出的光分成两个光瓣,通过找到两个光瓣的中心来检索发光点的横向(x-y)位置;两光瓣之间的角度编码了发光点的轴向(z)位置。这些额外的信息将有助于在横向和轴向尺寸上以非常高的精度(图1:基于单分子定位显微成像技术(SMLM)技术的带有可互换相位掩模支架的SPINDLE模块为了演示SPINDLE的工作原理,我们使用NikonN-STORM显微镜结合Photometrics Prime 95B相机对被AlexaFluor 647偶联微管蛋白抗体标记的Cos7细胞进行了成像。对于该样品,我们使用经过优化的相位掩模版,该掩模版可与远红外波长染料和1.49 NA的100倍物镜配合使用。样品在640 nm激光连续照射下在Prime95B上成像,曝光时间为30 ms。使用3DTRAX软件对单发射点进行定位,并将结果导出到ImageJ插件Thun-der STORM。使用归一化高斯方法重建图像,并使用ImageJ查找表“Spectrum”以颜色对z深度进行编码。图2:单个100nm珠在Prime95B上使用SPINDLE在焦平面(0µm)和焦平面上方(+1µm)和下方(-1µm)微米处的成像图重建的结果包含超过200万个定位,并显示Cos7细胞中微管的30µmx30µm视野、深度超过2.1µm的范围(图3左)。深度以颜色编码,细胞底部为红色/紫色,顶部附近为黄色/橙色。放大的插图显示微管在一定深度范围内得到了很好的重建(图3,右)。这些数据突出了使用Double Helix SPINDLE模块带来的扩展景深成像和高横向和轴向分辨率。使用Double Helix 3DTRAX软件进行高精度三维定位Double Helix 3DTRAX软件是一个ImageJ/FIJI插件,其可以在横向和轴向以亚衍射极限精度定位单个分子。3DTRAX还使用克拉美-拉奥下限(CRLB)5计算了每个定位分子的精度值。该计算基于每个定位的信噪比。图3:使用SPINDLE(R)和Prime 95B成像的微管三维超分辨率重建图。左图:Cos7细胞免疫染色的微管蛋白,颜色编码深度。右图:左侧图像的放大区域,显示了深度超过2微米的微管。图片由Double Helix Optics提供。平均CRLB值横向约10nm,轴向约20nm(图3)概括Double Helix的SPINDLE超分辨率3D显微成像模组、相位掩模和3DTRAX软件的组合可实现高精度大深度三维成像、跟踪和计数。在此应用中,我们在亚细胞结构的三维超分辨率重建中展示了大约10nm的横向精度和20nm的轴向精度。SPINDLE系列产品为研究人员提供了强大的工具集,可促进对广泛生物系统中分子结构、亚细胞和细胞内相互作用的理解。图4:横向和轴向精度。用于重建图2所示图像的定位精度值。精度值由3DTRAX软件根据其信噪比使用每个发射器的Cramer-Rao下界5计算得出。定位数显示在y轴上,精度值(nm)显示在x轴上相关文献;1.RustMJ,BatesM,ZhuangX.Sub-diffraction-limitimagingbystochasticopticalreconstructionmicroscopy(STORM).NatMethods.2006;3(10):793-796.doi:10.1038/nmeth929.2.BetzigE,PattersonGH,SougratR,etal.Imagingintracellularfluorescentproteinsatnanometerresolution.Science.2006;313(5793):1642-1645.doi:10.1126/science.1127344.3.JainS,WheelerJR,WaltersRW,AgrawalA,BarsicA,ParkerR.ATPase-ModulatedStressGranulesContainaDiverseProteomeandSubstructure.Cell.2016;164(3):487-498.doi:10.1016/j.cell.2015.12.038.4.WangD,AgrawalA,PiestunR,SchwartzDK.Enhancedinformationcontentforthree-dimensionallocalizationandtrackingusingthedouble-helixpointspreadfunctionwithvariable-angleilluminationepifluorescencemicroscopy.ApplPhysLett.2017;110(21):211107.doi:10.1063/1.4984133.5.PavaniSRP,ThompsonMA,BiteenJS,etal.Three-dimensional,single-moleculefluorescenceimagingbeyondthediffractionlimitbyusingadouble-helixpointspreadfunction.ProcNatlAcadSci.2009;106(9):2995-2999.doi:10.1073/pnas.0900245106.6.PavaniSRP,PiestunR.High-efficiencyrotatingpointspreadfunctions.OptExpress.2008;16(5):3484.doi:10.1364/OE.16.003484.7.XuK,BabcockHP,ZhuangX.Dual-objectiveSTORMrevealsthree-dimensionalfilamentorganizationintheactincytoskeleton.NatMethods.2012;9(2):185-188.doi:10.1038/nmeth.1841.8.DempseyGT,VaughanJC,ChenKH,BatesM,ZhuangX.Evaluationoffluorophoresforoptimalperformanceinlocalization-basedsuper-resolutionimaging.NatMethods.2011;8(12):1027-1036.doi:10.1038/nmeth.1768.9.OvesnýM,KřížekP,BorkovecJ,ŠvindrychZ,HagenGM.ThunderSTORM:AcomprehensiveImageJplug-inforPALMandSTORMdataanalysisandsuper-resolutionimaging.Bioinformatics.2014;30(16):2389-2390.doi:10.1093/bioinformatics/btu202.关于Double Helix Optics美国Double Helix Optics是一家位于美国科罗拉多州博尔德的计算光学公司。Double Helix Optics采用其专利的双螺旋光工程成像技术设计开发下一代高精度3D成像产品,广泛应用在生命科学和材料科学领域以实现对亚细胞结构3D的成像、跟踪和计数。Double Helix的SPINDLE系列成像模块与可切换的相位掩模库以及用于计算重建和分析的软件相结合,确保为我们的客户及其应用的具体情况提供最高质量的3D成像技术。关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!您可以通过我们昊量光电的官方网站www.auniontech.com了解更多的产品信息,或直接来电咨询4006-888-532,我们将竭诚为您服务。
新品
2022.07.29