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集成放大器

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集成放大器相关的资讯

  • “精密大带宽锁相放大器的研发及应用”获得立项
    近日,由赛恩科仪团队首席技术顾问中山大学王自鑫副教授作为项目负责人申报的国家重点研发计划“精密大带宽锁相放大器的研发及应用”获批立项;项目将实现超过100M带宽的精密锁相放大器,将研究复杂电磁环境下的微弱信号解耦合技术,实现高带宽高精度的锁相放大器检测技术。赛恩科仪拥有多位在集成电路设计、电磁兼容性分析、数字信号处理等领域具有丰富经验的归国留学人员,一直依托中山大学微电子系、物理系、中山大学光电材料与技术国家重点实验室从事微弱信号仪器检测相关的研究工作。赛恩科仪是一家专注微弱信号检测技术近二十年的国家高新技术企业,拥有本领域的系列核心知识产权。公司推出涵盖各个频段的系列锁相放大器产品,性能参数全面覆盖国际同行,在国内外数百家科研机构与企业得到应用,深受国内外客户的一致好评。
  • 国仪量子 |“去伪存真”,锁相放大器在量子精密测量系统中的应用
    随着科技的进步,人们想要了解的现象越来越精细、想测量的信号也越来越微弱。而微弱信号常淹没在各种噪声中,锁相放大器可以将微弱信号从噪声中提取出来并对其进行准确测量。锁相放大器在光学、材料科学、量子技术、扫描探针显微镜和传感器等领域的研究中发挥着重要作用。国仪量子,赞1锁相放大器在精密磁测量中的应用在精密磁测量领域,特别是低频磁场测量领域,系综氮-空位(NV)色心磁测量方法发展迅速。其中连续波测磁系统是对NV色心施加连续的微波和激光进行自旋操控,从而实现高精度磁测量的实验系统。其基于NV色心基态的零场分裂和磁共振现象,当没有外磁场时,NV色心的ODMR谱如图所示,对NV色心打入共振频率的微波,其荧光强度最小。当存在外磁场时,外磁场会影响NV色心的塞曼劈裂的能级差,从而产生偏共振现象,使得荧光强度发生变化。我们将微波频率定于NV色心连续波谱的斜率最大处,则当外磁场发生变化,其荧光强度的变化最明显,从而提高测量的灵敏度。NV色心的ODMR谱为了提高测量信号的信噪比,通常采用锁相放大的方法,将微波信号进行频率调制,从而避开电测量系统的1/f噪声,实现更高的测量精度。其系统如下图所示,锁相放大器的参考输出信号和微波源进行频率调制后,通过辐射结构将微波电信号转化成磁场信号,作用于NV色心,然后将NV色心发射的荧光信号进行光电转换后用锁相放大器的电压输入通道进行采集,通过解调后即可得到系综NV色心样品的周围环境的磁场信号大小。参考文献:基于金刚石氮-空位色心系综的磁测量方法研究 -- 谢一进锁相放大器在磁成像——扫描NV探针显微镜中的应用扫描NV探针显微镜是利用金刚石NV色心作为磁传感器的扫描探针显微镜,其将光探测磁共振ODMR和AFM进行了巧妙结合,通过对钻石中NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控与读出,来实现磁学性质的定量无损成像,具有纳米级的高空间分辨率和单自旋的超高探测灵敏度。国仪量子推出的量子钻石原子力显微镜其系统结构如下图所示,包括了NV色心成像系统和AFM控制系统。AFM控制系统负责将金刚石NV色心在待测样品上进行平面二维扫描,而NV色心对扫描区域的微弱磁信号进行高分辨率的探测,从而最终形成高分辨率的磁成像。在AFM的扫描过程中,金刚石与样品的距离是通过锁相放大器来进行控制的。金刚石NV色心固定在石英音叉上,形成探针。石英音叉有固定的振动频率,当探针在样品表面移动时,随着样品与探针的距离变化,石英音叉的共振幅度会发生变化。我们使用锁相放大器对音叉的振动信号进行采集和解调后,通过锁相放大器内部的PID反馈控制就可以实现样品位移台垂直方向(Z方向)的动态调节,从而使样品到NV色心探针的距离保持相同。锁相放大器主要用于AFM的控制系统中国仪量子数字锁相放大器LIA001MLIA001M锁相放大器是一款高性能、多功能的数字锁相放大器,基于先进硬件和数字信号处理技术设计,配合丰富的模拟输入输出接口,集可视化锁相放大器、虚拟示波器、参数扫描仪、信号发生器、PID控制器等多种功能于一体,有效的简化科研工作流程和设备依赖,提高科研效率和质量。数字锁相放大器LIA001M
  • 外部参考信号、全新屏显,你要的升级锁相放大器来啦!
    锁定放大器用于测量非常小的交流信号,即使小信号被数千倍大的噪声源所掩盖,也可以进行准确的测量。这种设备用利用一种称为相敏检测(phase-sensitive detection, PSD)的技术来挑选出特定参考频率和相位的信号分量,提取具有已知载波的调制信号。锁定放大器在各种光学测量仪器个设备中扮演着十分关键的角色。昕虹光电HPLIA微型双通道调制解调锁相放大器以当今FPGA +ARM单片机的业界流行配置而设计,长期深受用户青睐。迎接2022年,我们回应广大客户的需求,推出了升级版HPLIA Plus调制解调锁相放大器,不仅提升了颜值,更支持了大家期待已久的外部参考信号输入,实现更便捷、更弹性的调制和解调功能!海尔欣HPLIA Plus外观展示图HPLIA Plus 亮点:1.老版仅支持内部同步DDS信号,进行独立的双通道内同步解调。而HPLIA Plus终于支持外同步模式啦!用户可选择去同步外部输入的参考信号模式,而由Input1去解调微弱信号。内外同步模式,便于用户灵活自选调制信号,让您的实验设置更弹性!2.在外同步模式下,其中一路调制通道DDS输出与用户参考信号锁相的正弦波,可以用于同步其他HPLIA Plus,这样的配置可使多通道锁相解调成为可能,可借由数个HPLIA Plus锁相放大器串联,实现简易、便捷、经济的多路信号同步锁相解调。3.全新的UI界面,支持原有PC显示或机身自带高分辨触摸显示屏,实验设备玩出高级感!
  • 新材料助力大化所推出低价、高性能光电放大器组件
    仪器信息网讯 2016年10月10日,慕尼黑上海分析生化展(analytica China 2016)召开同期,中国科学院大连化学物理研究所(以下简称:大化所)携AccuOpt 2000光电放大器组件、小型化学衍生器等产品参加。 中国科学院大连化学物理研究所参加analytica China 2016  大化所研究员关亚风向仪器信息网介绍了AccuOpt 2000光电放大器组件的特点及潜在的优势应用领域。AccuOpt 2000光电放大器组件的检测器采用了硅光二极管制成的检测器,结合自有的信号放大电路设计,使得AccuOpt 2000的噪音电平达到0.01mV。硅光二极管检测器的应用,使AccuOpt 2000的光谱响应范围为320~1100nm,覆盖近红外光波段,可替代昂贵的红外增强型光电倍增管。同时,这也给AccuOpt 2000带来了抗震、抗强光的特点,为适应更多的应用场合带来潜在的优势。AccuOpt 2000仅需5~12V的供电电源,并能在2分钟内平衡稳定,一方面能降低仪器在供电电源方面的成本;同时,专为AccuOpt 2000提供的DC-DC电源,12V输入,单块电源功率2W或3W,就能同时为8支AccuOpt 2000供电,这也大大减少仪器运行中的能源消耗,契合当前绿色仪器的发展大趋势。 AccuOpt 2000光电放大器组件  AccuOpt 2000价格远低于光电倍增管,如果应用于食品快检领域,将为用户提供低价、高质的食品安全快速筛查解决方案。从大化所展位现场看到,AccuOpt 2000已经成功应用于LED荧光检测器、激光诱导荧光检测器、叶绿素α 检测器中。据了解,AccuOpt 2000已经实现批量化生产,第一批生产1000支。  大化所的小型化学衍生器也吸引了信息网编辑的目光。这是一款小型柱后碘/溴化学衍生器,能使黄曲霉毒素B1和G1的荧光强度提高6.5倍。关亚风介绍到,该款小型化学衍生器已经批量生产100台,完全具备了批量化生产能力,为国内企业的供货价格将是市场同类产品的4分之一。 小型化学衍生器  关亚风特别提到,是新材料在零部件上的使用,实现了AccuOpt 2000低价和高性能这两者之间的很好结合。
  • 【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会
    【邀请函】锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会昊量光电邀您参加2022年01月19日锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍网络研讨会。由Liquid Instruments研发的Moku系列多功能综合测量仪器在量子光学、超快光学、冷原子、材料科学和纳米技术等领域都有着广泛的应用,尤其是他的锁相放大器、PID控制器和相位表、激光器稳频功能,单一设备满足实验室多种测量、控制应用需求。在本次网络研讨会中,您将了解到锁相放大器的基本原理及应用,并提供对应的信号的检测方案介绍。主办方上海昊量光电设备有限公司,Liquid Instruments会议主题锁相放大器工作原理及应用和Moku产品介绍会议内容1. 锁相放大器的基本原理2. 锁相放大器在光学领域的重要应用方向-测量信号振幅(强度)以及相位3. 如何设置锁相放大器的调制频率和时间常数4. 应用介绍:超快光谱和锁相环/差频激光锁频5. 如何通过锁相环来解决锁相放大器测相位时的局限性6. 问题环节主讲嘉宾应用工程师:Fengyuan (Max) Deng, Ph.D.简介:普渡大学化学博士学位,主要研究非线性光学显微成像方向。应用工程师:Nandi Wuu, Ph.D.简介:澳洲国立大学工程博士学位,主要研究钙钛矿太阳能电池。直播活动1.研讨会当天登记采购意向并在2022年第一季度内采购的客户,可获赠Moku:Go一台!其中采购Pro还可加赠云编译使用权限一年。 2.联系昊量光电并转发微信文章即可获得礼品一份。直播时间:2022年01月19日报名方式:欢迎致电昊量光电报名成功!开播前一周您将收到一封确认电子邮件,会详细告知如何参加线上研讨会。期待您的参与,研讨会见!
  • 科学家试制新型“激声”放大器
    据美国物理学家组织网9月8日(北京时间)报道,在今年庆贺激光诞生50周年之际,科学家正在研究一种新型的相干声束放大器,其利用的是声而不是光。科学家最近对此进行了演示,在一种超冷原子气体中,声子也能在同一方向共同激发,就和光子受激发射相似,因此这种装置也被称为“激声器”。   声子激发理论是2009年由马克斯普朗克研究院和加州理工学院的一个科研小组首次提出的,目前尚处于较新的研究领域。其理论认为,声子是振动能量的最小独立单位,也能像光子那样,通过激发产生高度相干的声波束,尤其是高频超声波。他们首次描述了一个镁离子在电磁势阱中被冷冻到大约1/1000开氏温度,能生成单个离子的受激声子。但是单个声子的受激放大和一个光子还有区别,声子频率由单原子振动的频率所决定而不是和集体振动相一致。   在新研究中,葡萄牙里斯本高等技术学院的J.T.曼登卡与合作团队把单离子声子激发的概念,扩展到一个大的原子整体。为了做到这一点,他们演示了超冷原子气体整合声子激发。与单离子的情况相比,这里的声子频率由气态原子的内部振动所决定,和光子的频率是由光腔内部的振动所决定一样。   无论相干电磁波,还是相干声波,最大的困难来自选择系统、频率范围等方面。曼登卡说,该研究中的困难是要模仿光波受激放大发射的机制,但产生的是声子,而不是光子。即通过精确控制超冷原子系统,使其能完全按照激光发射的机制来发射相干声子。   新方法将气体限定在磁光陷阱中,通过3个物理过程产生激态声子。首先,一束红失谐激光将原子气体冷却到超冷温度 然后用一束蓝失谐光振动超冷原体气体,生成一束不可见光,最后使原子形成声子相干发射,此后衰变到低能级状态。研究人员指出,最后形成的声波能以机械或电磁的方式与外部世界连接,系统只是提供一种相干发射源。   关于给声子激发命名,科学家先是沿袭“镭射(laser)”之名使用了“声射(saser)”,即声音受激放大发射。但曼登卡认为使用“激声(phaser)”更准确,它强调了声子的量子特性而不是声音,也暗示了其发射过程类似于光子受激发射。   高相干超声波束的一个可能用途是,在X光断层摄影术方面,能极大地提高图像的解析度。曼登卡说:“激光刚开发出来时,仅被当做一种不能解决任何问题的发明。所以,对于激声,我们现在担心的只是基础科学方面的问题,而不是应用问题。”
  • 科学家构筑出表面增强拉曼光谱单热点放大器
    p   近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒,构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器,实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题,作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上,得到了同行和杂志编辑的高度肯定。 br/ /p p   表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势,被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此,如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。 /p p   基于此目标,杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内,被捕获到纳米线表面,因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次,纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点,进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明:利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号,且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器,不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题,也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。 /p p   以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助(2016T90590)的支持。(来源:中科院合肥物质科学研究院) /p p br/ /p p br/ /p
  • 合肥研究院构筑出表面增强拉曼光谱单热点放大器
    p   近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒,构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器,实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题,作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上,得到了同行和杂志编辑的高度肯定。 /p p style=" text-align: center " img width=" 250" height=" 321" title=" ea14fe0b8668f5b02fa47ae1ab982279.jpg" style=" width: 250px height: 321px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/f983e4b8-d607-4608-b35c-43557cf4f477.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p   表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势,被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此,如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。 /p p   基于此目标,杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内,被捕获到纳米线表面,因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次,纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点,进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明:利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号,且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器,不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题,也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。 /p p   以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助 (2016T90590)的支持。 /p
  • 中科院杨良保团队构筑表面增强拉曼光谱单热点放大器
    p   近日,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所研究员杨良保等利用自发的毛细力捕获纳米颗粒,构筑了由单根银纳米线和单个金纳米颗粒组成的单热点放大器,实现了表面增强拉曼光谱(SERS)高稳定和超灵敏检测。相关成果以A capillary force-induced Au nanoparticle–Ag nanowire single hot spot platform for SERS analysis为题,作为封面文章发表在Journal of Materials Chemistry C (J. Mater. Chem. C., 2017, 5, 3229-3237) 杂志上,得到了同行和杂志编辑的高度肯定。 /p p   表面增强拉曼光谱(SERS)因其独特的分子指纹信息以及超灵敏检测优势,被广泛应用于各个领域。但是SERS热点一直受方法繁琐、不均一等问题困扰。因此,如何简单构筑均一可靠的SERS热点是人们一直追求的目标。 /p p   基于此目标,杨良保等利用司空见惯的毛细力构筑了由纳米线和纳米颗粒组成的点线单热点放大器。纳米颗粒在毛细力作用范围内,被捕获到纳米线表面,因此耦合的纳米线和纳米颗粒产生了巨大的电磁场增强 其次,纳米颗粒与纳米线耦合形成的孔道可通过毛细力自发捕获待测物进入热点,进而放大热点区域待测物的拉曼信号。实验和理论结果均表明:利用毛细力构筑的单热点结构能够放大待测物信号,且毛细力捕获的颗粒位置差异对电磁场分布影响较小。该项研究工作利用毛细力构筑单热点放大器,不仅避免了颗粒团聚造成的SERS热点不均一难题,也解决了使用巯基等聚合物对基底组装引起的信号干扰问题。 /p p   以上研究工作得到了国家自然科学基金(21571180, 21505138)和博士后自然科学基金特别资助(2016T90590)的支持。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/c1557673-0290-4c66-b7f3-c167bb5da6fc.jpg" title=" 微信图片_20170518091903_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 文章封面以及毛细力构筑单热点结构示意图 /p
  • 上海光机所在超短脉冲掺Yb大模场磷酸盐光纤放大器方面取得进展
    近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室胡丽丽研究团队在超短脉冲大模场多组分玻璃光纤放大器方面取得重要进展。相关研究成果于5月在线发表于《中国激光》。   大能量、高峰值功率超短脉冲激光在远距离激光雷达、地震探测、主动照明等领域具有重要应用价值。主振荡脉冲放大系统(MOPA)是超短脉冲激光的主要运行方式,其中有源增益光纤是关键核心部件。目前,传统有源石英光纤存在稀土离子溶解度有限、难以保证低数值孔径(NA)纤芯制备的均匀性等问题,导致其使用长度较长(数米),纤芯直径通常小于40μm,具有较低的非线性阈值,进而限制其输出的脉冲能量。相比之下,多组分氧化物玻璃具有稀土掺杂浓度高、光学均匀性好等优势,能够获得模场面积大、吸收系数高的大模场增益光纤,从而大幅提升大能量脉冲放大的非线性阈值。   然而,大模场光纤的制备难点在于降低数值孔径的同时保持极高的均匀性。例如,要实现NA为0.03的单模掺Yb光纤,则需要纤芯与包层玻璃的折射率差值小于3×10-4,这要求玻璃本身的光学均匀性达到10-5量级。   研究团队从大尺寸、高光学均匀性磷酸盐激光玻璃的制备工艺出发,采用光学均匀性约为1×10-6的高掺Yb磷酸盐玻璃作为光纤基质,在自研高掺Yb大模场磷酸盐光纤中实现了平均功率27.3W的脉冲激光放大输出。该系统采用掺Yb大模场磷酸盐双包层光纤(30/135/280μm)与匹配无源石英光纤(20/130μm)异质熔接的全光纤方案(熔点损耗为0.3 dB),结构如图1所示。其中,信号光波长为1030nm、脉宽为30ps、重复频率为27MHz,掺Yb磷酸盐光纤的纤芯和内包层的NA分别为0.03和0.41,纤芯中Yb2O3质量分数为6%,背景损耗为0.61300nm,使用长度为30cm;采用976 nm包层泵浦,获得放大后脉冲激光的平均功率如图2所示,最大输出平均功率为27.3W,斜率效率为71.4%,同时未观察到受激布里渊散射等非线性效应。该结果体现出了磷酸盐玻璃在高掺杂能力、高光学均匀性以及高非线性阈值的优势。图 1. 掺Yb磷酸盐大模场光纤脉冲激光放大器结构图   Fig. 1. Structural diagram of pulsed laser amplifier using Yb-doped large-mode-area phosphate fiber图 2. 放大的脉冲激光的平均功率随泵浦功率的变化,插图是输出激光的光斑和光谱   Fig. 2. Average power of amplified pulsed laser versus pump power with spot and spectrum of output laser shown in inset
  • 【新品发布】Moku:Go 仪器套件新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器功能
    【新品发布】Moku:Go 仪器套件新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器功能Moku:Go提供全面的便携式实验室解决方案,不仅集成了工程实验教学所需的仪器套件,还可满足工程师和学生测试设计、研发等项目。Liquid Instruments最新发布Moku:Go应用程序,新增数字滤波器、FIR滤波器生成器、锁相放大器三个仪器功能。用户现在可以使用数字滤波器来创建IIR滤波器,使用FIR滤波器生成器来设计FIR滤波器,使用锁相放大器从噪声环境中提取已知频率的信号。这一更新使Moku:Go上集成的仪器总数达到了11种,将面向信号与系统等方向提供更完善的实验教学方案,不仅使电子信息工程、电气工程、自动化控制等学科教学进一步受益,并扩展到物理学、计算机科学等领域。数字滤波器数字滤波器作为设计和创建无限冲激响应(IIR)滤波器的常用工具,用户能够创建参数可调的高达8阶的低通、高通、带通和带阻IIR滤波器。这对噪声过滤、信号选择性放大等很有用。此外,Moku:Go的数字滤波器还集成示波器和数据记录器,有助于解整个信号处理链的参数变化,并轻松采集记录这些信号随时间的变化。 FIR滤波器生成器利用Moku:Go的FIR滤波器生成器,用户可以创建和部署有限冲激响应(FIR)滤波器。使用直观的用户界面,在时域和频域上微调您的滤波器的响应。锁相放大器作为第yi个在教育平台上提供的全功能锁相放大器设备,Moku:Go的锁相放大器满足更高级实验教学,如激光频率稳定和软件定义的无线电(Software Defined Radio,SDR)等。作为Liquid Instruments的Moku:Lab和Moku:Pro的旗舰仪器,Moku:Go增加了锁相放大器,使学生在其职业生涯中与Moku产品一起成长。其他更新和即将推出功能在此次更新中,Moku:Go也新增了对LabVIEW应用接口的支持,确保用户易于集成到更复杂的现有实验装置中。今年,Liquid Instruments计划进一步扩大软件定义的测试平台。届时,Moku:Go将在现有的逻辑分析仪仪器上增加协议分析,还将提供“多仪器并行模式”和“Moku云编译(Cloud Compile)”。多仪器模式允许同时部署多个仪器,以建立更复杂的测试配置,而Moku云编译使用户能够直接在Moku:Go的FPGA上开发和部署自定义数字信号处理。这些更新预计将在今年6月推出,将推动Moku:Go成为整个STEM教育课程的主测试和测量套件。目前Moku:Go的用户已经可以通过更新他们的Moku桌面应用程序来访问数字滤波器、FIR滤波器生成器和锁相放大器仪器功能。您也可以联系我们免费下载Moku桌面应用程序体验Moku:Go仪器演示模式。Liquid Instruments基于FPGA的平台的优势,将Moku:Lab和Moku:Pro上的仪器快速向下部署到Moku:Go上,并以可接受的成本提供一致的用户体验。如果您对Moku:Go 在数字信号处理、信号与系统、控制系统等教学方案感兴趣,请联系昊量光电进一步讨论您的应用需求。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国内知名光电产品专业代理商,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,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、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,系统集成等优质服务。
  • 关亚风团队“微光探测器(光电放大器)”通过成果鉴定
    1月27日,由大连化物所微型分析仪器研究组(105组)关亚风研究员、耿旭辉研究员团队研发的“微光探测器(光电放大器)”通过了中国仪器仪表学会组织的新产品成果鉴定。鉴定委员会一致认为:该产品设计新颖、技术创新性强,综合性能达到国际先进、动态范围和长期稳定性能达到国际领先水平,同意通过鉴定。  微光探测器是科学仪器和光学传感器中的关键器件之一,广泛应用于表征仪器和化学分析仪器中,如物理发光、化学发光、生物发光、荧光、磷光、以及微颗粒散射光等弱光探测中,其性能决定着光学检测仪器的灵敏度和动态范围指标。该团队经过十五年技术攻关,成功研制了具有自主知识产权的高灵敏、低噪音、低漂移的AccuOpt 2000系列微光探测器(光电放大器),并批量生产,用于替代进口光电倍增管(PMT)、制冷型雪崩二极管(APD)和深冷型光电二极管(PD)对弱光的探测。  该微光探测器已形成产品,在单分子级激光诱导荧光检测器、黄曲霉毒素检测仪、深海原位荧光传感器等多款仪器上应用,替代PMT得到相同的检测信噪比和更宽的动态线性范围。经权威机构检测和多家用户使用表明,该微光探测器具有比进口PMT更好的重复性、稳定性和性能一致性,具有广阔的应用前景。  由于疫情原因,鉴定会以线上会议方式召开。该项目研发得到了国家自然科学基金、中国科学院重点部署项目等资助。
  • 赛恩科仪双通道锁相放大器被以色列维茨曼研究所应用在SQUID扫描显微镜测量中
    赛恩科仪双通道锁相放大器OE1022D被以色列维茨曼研究所应用在SQUID扫描显微镜测量中,维茨曼研究所已累计采购了十多台赛恩科学仪器的锁相放大器,该型号锁相放大器获得以色列维茨曼研究所的认可,具体见如下用户评价:
  • 锁相放大器OE1022应用在黑磷中激子Mott金属绝缘体转变的量子临界现象测量
    关键词:量子相变 锁相放大器 超导超流态 说明:本篇文章使用赛恩科学仪器OE1022锁相放大器测量【概述】 2022年,南京大学王肖沐教授和施毅教授团队在nature communications发表了一篇题为《Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus》文章,报道了黑磷中激子Mott金属-绝缘体转变的光谱学和传输现象。通过光激发来不断调控电子-空穴对的相互作用,并利用傅里叶变换光电流谱学作为探针,测量了在不同温度和电子-空穴对密度参数空间下的电子-空穴态的综合相图。 【样品 & 测试】 文章使用锁相放大器OE1022对材料的传输特性进行测量,研究中使用了带有双栅结构(TG,BG)的BP器件,如图1(a)所示,约10纳米厚的BP薄膜被封装在两片六角形硼氮化物(hBN)薄片之间,为了保持整个结构的平整度,使用了少层石墨烯薄片来形成源极、漏极和顶栅接触,以便在传输特性测量中施加恒定的电位移场。图一 (a)典型双栅BP晶体管的示意图。顶栅电压(VTG)和底栅电压(VBG)被施加用于控制样品(DBP)中的载流子密度和电位移场。(b) 干涉仪设置的示意图,其中M1,M2和BS分别代表可移动镜子,静止镜子和分束器。 在实验中,迈克耳孙干涉仪的光程被固定在零。直流光电流直接通过半导体分析仪(PDA FSpro)读取。光电导则采用标准的低频锁相方案测量,即通过Keithley 6221源施加带有直流偏置的11Hz微弱交流激励电压(1毫伏)至样品,然后通过锁相放大器(SSI OE1022)测量对应流经样品的电流。图二(a)在不同激发功率下,综合光电流随温度的变化。100% P = 160 W/cm² 。(b) 在每个激发功率下归一化到最大值的光电流。(c)从传输特性测量中提取的与温度T相关的电阻率指数为函数的相图,作为T和电子-空穴对密度的函数。(d)不同电子-空穴对密度在过渡边界附近的电阻率与温度的关系 【总结】 该文设计了一种带有双栅结构的BP器件,通过测量器件的傅里叶光电流谱和传输特性,观测到从具有明显激子跃迁的光学绝缘体到具有宽吸收带和粒子数反转的金属电子-空穴等离子体相的转变,并且还观察到在Mott相变边界附近,电阻率随温度呈线性关系的奇特金属行为。文章的结果为研究半导体中的强相关物理提供了理想平台,例如研究超导与激子凝聚之间的交叉现象。【文献】 ✽ Binjie Zheng,Yi Shi & Xiaomu Wang et al. " Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus." nature communications (2022) 【推荐产品】
  • Molecular Devices 网络讲座:如何更有效使用Axon pCLAMP软件和Axon放大器系列讲座之二
    立即注册参加Axon传统电生理网络讲座 题目:全细胞电压钳记录模式为何需要补偿串联电阻?日期:2012年9月26日,周三时间:9:00 -10:00 AM 建议参会人包括: 正要建立新电生理实验室的教授及研究人员 大学研究院所和医药界的电生理学家 现在使用Axon软件及放大器的用户题目: 全细胞电压钳记录模式为何需要补偿串联电阻?主讲人:Jeffrey Tang, PhD, Product Marketing Manager of Axon Conventional Electrophysiology, Molecular Devices, LLC. 请点击 在线注册 注册本次网络讲座。本次讲座费用全免,但是参会人数有限,请尽快注册。在线注册后,您将收到一封确认邮件,同时附有如何登陆本次网络讲座的资料。我们期待您的参与! 若您在注册时遇到任何问题,请联系info.china@moldev.com或jeffrey.tang@moldev.com询问。
  • 日本将禁止向俄罗斯出口示波器、光谱仪、信号放大器、信号发生器等产品
    近日,日本经济产业省公布了在乌克兰军事行动后将禁止向俄罗斯出口的产品清单。该禁令包括57个项目,将于3月18日生效。该部表示,该清单包括31种通用商品和26种技术项目,包括软件。出口禁令适用于半导体、雷达、传感器、激光器、通信设备、记录设备及其组件、示波器、光谱仪、信号放大器、信号发生器、电阻器、加密设备、电视摄像机、滤光片和氟化物光纤。此外,还对导航设备、无线电电子设备、水下监视设备、潜水设备和柴油发动机实施了禁令。此外,禁止的是拖拉机部件,飞机及其部件的燃气涡轮发动机以及炼油设备。2月24日,在分离的顿巴斯共和国呼吁帮助保卫自己免受乌克兰军方的攻击后,俄罗斯在乌克兰发动了军事行动。作为回应,西方国家对莫斯科实施了全面制裁。
  • 量子半导体器件实现拓扑趋肤效应,可用于制造微型高精度传感器和放大器
    科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应,量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力,因为其消除了对材料纯度的要求,而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名,非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确,这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件,而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米,且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于,首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实,但只是在人造超材料中,而不是在天然超材料中。因此,这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点,研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构,触点的排列方式可在触点边缘测量电阻,直接显示拓扑效应。研究人员表示,在新的量子器件中,电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护,因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质,电流也能保持稳定。此外,触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。
  • 放大NO₂光谱信号 快速锁定大气污染“元凶”
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破,团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术,创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会(ACS)出版的《分析化学》上,并申请了发明专利保护。通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术,适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。 导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物,它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士说道,大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用,是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一,其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说,二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒,导致大气能见度下降并进一步降低空气质量,是形成灰霾的主要因素。同时,排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用,产生硝酸和一氧化氮,进而形成酸雨。“正因如此,二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说,对于一些特殊应用场景,例如青藏高原、海洋等环境中,大气中二氧化氮浓度极低,只有高灵敏的仪器才能精确测量,进而开展相应的大气化学研究。此外,高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息,例如通量等关键参数,从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言,大气当中的每一种成分,都对应有特殊的光谱,也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲,只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测,也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍,他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”,是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中,与参考信号进行混频乘法运算,再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后,得到一个与输入信号成正比的直流信号,就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者,“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声,以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点,能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成介绍到,他们研制的这台仪器用到的一个关键部件,叫做“宽带多模二极管激光器”,即能够输出波长具有一定宽度,并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器,它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收,所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说,他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米,带宽约为0.4纳米,它发射出的探测光源,恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言,某种仪器或探测方法,在探测某种参数时所能达到的极限,被称为“探测极限”,也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示,他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明,超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测,为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持,共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前,这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目,针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究,对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示,后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测,填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程,周家成坦言,这其中充满了艰辛和不确定性,但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性,我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验,但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后,发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说,这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后,他每次实验前,都会仔细检查仪器的各项参数,防止出现类似的问题。周家成说,仪器在参加北京冬奥会观测期间,由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉,光腔被正压气体冲击,导致无法用于测量。“当时我不在现场,内心十分着急,牵挂仪器,到了深夜都不能入睡,怕影响观测进度。”年后没几天,周家成携带工具前往北京维修,加班加点终于使仪器正常工作,赶上了综合实验的进度。“接下来,我们将对仪器进行小型化集成,利用锁相板代替商业锁相放大器,配合自动控制系统,使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示,未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合,应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气,仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。
  • 放大光谱信号实现超极限大气二氧化氮探测
    通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术,适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。周家成中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所博士近日,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所张为俊研究员团队在大气二氧化氮探测技术方面取得新突破,团队利用相敏检测的振幅调制腔增强吸收光谱技术,创立了一种能够快速灵敏检测大气环境中二氧化氮的新方法。这项研究成果日前发表于美国化学会(ACS)出版的《分析化学》上,并申请了发明专利保护。导致大气污染的“元凶”之一“二氧化氮是对流层大气中主要的污染物,它的来源主要包括交通运输排放和工业生产过程中的化石燃料燃烧、农作物秸秆等生物质燃烧、大气当中的闪电和平流层光化学反应等过程。”中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所的周家成博士告诉科技日报记者,大气中的二氧化氮对臭氧和二次颗粒的生成也起着重要作用,是形成酸雨的重要原因之一。“二氧化氮的光解是对流层臭氧的主要来源之一,其参与了光化学反应以及光化学烟雾的形成。”周家成说,二氧化氮通过光化学反应产生硝酸盐二次颗粒,导致大气能见度下降并进一步降低空气质量,是形成灰霾的主要因素。同时,排放到大气中的二氧化氮可以与水蒸气发生作用,产生硝酸和一氧化氮,进而形成酸雨。“正因如此,二氧化氮的高灵敏准确测量对大气化学研究以及大气污染防控具有重要意义。”周家成说,对于一些特殊应用场景,例如青藏高原、海洋等环境中,大气中二氧化氮浓度极低,只有高灵敏的仪器才能精确测量,进而开展相应的大气化学研究。此外,高灵敏的仪器还可以捕捉城市大气污染的深层次信息,例如通量等关键参数,从而更好地服务大气污染防控。放大光谱信号实现超极限探测一般而言,大气当中的每一种成分,都对应有特殊的光谱,也就是相当于这种组分的特殊身份识别标志特征。从原理上来讲,只要能够实现对某种大气组分光谱的高灵敏度探测,也就做到了对这种组分的精确探测。周家成介绍,他们团队创新研发的“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”,是将调制技术与多模激光相结合的一种全新的高灵敏度吸收光谱技术。它的工作原理是把被调制的光强信号输入到相敏检波器中,与参考信号进行混频乘法运算,再经过窄带低通滤波器滤除掉其他噪声频率成分后,得到一个与输入信号成正比的直流信号,就可以直接用于吸收系数的计算。“通俗地讲,就是把吸收到的二氧化氮光谱信号进行有效放大,再通过我们开发的可靠算法进行计算,最终实现对大气二氧化氮的精确探测。”周家成告诉记者,“基于多模激光的振幅调制腔增强吸收光谱技术”集成了共轴腔衰荡吸收光谱的高光注入效率、离轴腔增强吸收光谱的低腔膜噪声,以及调制光谱的窄带高灵敏度微弱信号探测等优点,能够提供一种简单、可靠、低成本和自校准的二氧化氮绝对浓度测量方法。“它适用于长期稳定运行、免人工维护的二氧化氮高灵敏度测量,因而具有很好的科研和业务应用前景。”周家成告诉记者,他们研制的这台仪器用到的一个关键部件,叫做“宽带多模二极管激光器”,即能够输出波长具有一定宽度,并且可以同时产生两个或多个纵模的激光器,它被作为整个仪器的探测光源。“正是由于它发出的激光光源能被二氧化氮分子所吸收,所以被用来进行二氧化氮浓度的测量。”周家成说,他们用到的这款激光器的中心波长为406纳米,带宽约为0.4纳米,它发射出的探测光源,恰好能够被二氧化氮分子所吸收。一般而言,某种仪器或探测方法,在探测某种参数时所能达到的极限,被称为“探测极限”,也代表了仪器的最高性能指标。周家成表示,他们研制的探测技术经过多次实际应用验证表明,超过探测极限浓度的二氧化氮也能够被测量到。助力北京冬奥会精准预报天气北京冬奥会期间,中国科学院合肥物质科学研究院安徽光机所研制的快速灵敏检测二氧化氮仪器被用于环境大气实时在线观测,为冬奥会高精度数值天气预报和多源气象数据融合等关键技术方法提供了必要的数据支持,共同构建了冬奥气象“百米级”预报技术体系。“在此之前,这台仪器在北京参加了‘超大城市群大气复合污染成因外场综合协同观测研究’项目,针对北京城市站点大气环境中氮氧化物的作用开展相关研究,对北京市大气复合污染成因解析起到了重要作用。”周家成表示,后续该仪器还将应用于青藏高原背景站点开展常年观测,填补青藏高原大范围区域二氧化氮有效观测数据的空白。谈起团队科研历程,周家成坦言,这其中充满了艰辛和不确定性,但还是有着很多乐趣。“为了验证仪器吸收测量的准确性,我们先在实验室开展不同浓度二氧化氮测量实验,但是结果始终和预期不一样。折腾了几个小时后,发现居然是外部锁相放大器的一个参数设置有误。”周家成说,这件事再次验证了“细节决定成败”的道理。自此以后,他每次实验前,都会仔细检查仪器的各项参数,防止出现类似的问题。周家成说,仪器在参加北京冬奥会观测期间,由于观测人员在实验前期对仪器操作不熟悉,光腔被正压气体冲击,导致无法用于测量。“当时我不在现场,内心十分着急,牵挂仪器,到了深夜都不能入睡,怕影响观测进度。”年后没几天,周家成携带工具前往北京维修,加班加点终于使仪器正常工作,赶上了综合实验的进度。“接下来,我们将对仪器进行小型化集成,利用锁相板代替商业锁相放大器,配合自动控制系统,使得这台仪器更加智能化、便携化。”周家成表示,未来他们团队还计划把这种二氧化氮探测技术与化学滴定、热解和化学放大法相结合,应用于一氧化氮、臭氧、活性氮和总过氧自由基的高精度测量。通过增加保护气,仪器还可应用于气溶胶消光系数的高灵敏度测量。
  • 中国科大彭新华教授团队实现新型自旋量子放大技术
    中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授研究组在自旋量子精密测量领域取得重要进展,首次提出和验证了Floquet自旋量子放大技术,该技术克服了以往只在单个频率处量子放大的局限性,实现了多频段极弱磁场信号的量子放大,灵敏度达到了飞特斯拉水平。相关研究成果于6月9日以“Floquet Spin Amplification”为题在线发表于著名国际学术期刊《Physical Review Letters》上[Phys. Rev. Lett. 128, 233201 (2022)],并被选为“编辑推荐(Editors’Suggestion)”文章。现代自然科学和物质文明是伴随着测量精度的不断提升而发展的。随着量子力学基础研究和科学技术的发展,通过原子、分子、自旋等物理系统可以实现微弱信号的量子增强放大。相比于基于经典电路的传统放大技术,量子增强放大受限于更低的量子噪声且具有更高的放大增益,为提升测量精度提供了强有力的研究手段,因此受到大家的广泛关注和研究。目前,量子放大技术已经在诸多测量过程发挥不可替代的作用,催生出许多革命性成果,例如微波激射器、激光器、原子钟,甚至宇宙微波背景辐射的首次发现等,诺贝尔物理学奖也曾多次授予相关领域。然而目前对量子放大精密测量技术的探索仍然有限,实现信号放大主要依赖于量子系统固有的离散能级跃,由于可调谐性的限制,量子系统固有离散跃迁频率往往无法满足放大需要的工作频率,因此限制了量子放大器的性能,如工作带宽、频率和增益等。如果能够克服以上困难,量子放大技术的性能将可以得到很大改善,对探测极弱电磁波和奇异粒子等基础物理和实际应用具有重要意义。成果示意图:(a)Floquet能级;(b)Flqouet量子自旋放大器原理图;(c)磁探测灵敏度。针对以上难题,本文研究人员提出了Floquet自旋量子放大技术,成功克服了以往探测频率范围小等限制,实现了对多个频率的极弱磁场放大。这项技术得益于该组之前提出的“自旋放大技术”[Nat.Phys. 17, 1402 (2021)]和“Floquet调制技术”[Sci. Adv. 7(8), eabe0719 (2021)],将二者有机结合,从而将量子放大技术推广到Floquet自旋系统:利用Floquet调制技术调控自旋的能级与量子态,将固有的二能级系统(如129Xe核自旋)修饰为周期性驱动Floquet系统,从而具有很多独特的性质,使得系统形成了一系列等能量间距分布的Floquet能级结构,在这些能级之间可以发生共振跃迁,因此有效拓广了磁场放大的频率范围。通过理论计算和实验研究,首次展示了Floquet系统可以实现多个频率待测磁场2个数量级的同时量子放大,测量灵敏度达到了飞特斯拉级级别。该工作首次将量子放大技术扩展到Floquet自旋系统,有望进一步推广到其他量子放大器,实现全新的一类量子放大器——“Floquet量子放大器”。彭新华研究组长期瞄准量子精密测量领域,利用量子精密测量技术来解决世界前沿科学问题。包括于2018年自主研发出超灵敏原子磁力计,并且利用该技术实现了无需磁场的新型核磁共振技术——“零磁场核磁共振”[Sci. Adv. 4(6), eaar6327 (2018)];于2019年至2020年发展新型原子磁力仪技术[Adv. Quantum Technol. 3, 2000078 (2020),Phys. Rev.Applied 11, 024005 (2019)],达到了国际领先水平的磁场探测灵敏度;通过进一步研究,于2021年实现了新型的自旋微波激射器,在低频段创造了国际最佳的磁探测灵敏度[Sci. Adv. 7(8), eabe0719 (2021)]。之后,该研究组将已发展的平台型量子精密测量技术用于寻找超越标准模型的新粒子,取得了一系列对推动学科领域发展有实质性贡献的研究成果。包括于2021年利用新型量子自旋放大器搜寻暗物质候选粒子,首次突破国际公认最强的宇宙天文学界限[Nat.Phys. 17, 1402 (2021)],以及实现了对一类超越标准模型的新相互作用的超灵敏检验,实验界限比先前的国际最好水平提升至少2个数量级[Sci. Adv. 7, eabi9535 (2021)]。中科院微观磁共振重点实验室江敏副研究员、博士研究生秦毓舒和王鑫为该文共同第一作者,彭新华教授为该文通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。论文链接:https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.128.233201量子自旋放大技术论文链接:https://www.nature.com/articles/s41567-021-01392-z
  • 山西新政:走出一条具有山西特色的半导体及集成电路产业发展之路
    近日,山西省政府发布《关于促进半导体产业高质量发展引导集成电路产业健康发展的指导意见》(以下简称“《指导意见》”)。《指导意见》指出,近年来山西省委、省政府高度重视半导体及集成电路产业发展,将半导体产业作为省十四个战略性新兴产业之一,高点谋划、高位推进,打造了中国电科(山西)电子信息创新产业园、忻州半导体产业园、长治光电产业园、晋城光机电产业园等半导体产业集聚区,培育了一批骨干企业,在砷化镓、碳化硅等化合物半导体材料,碳化硅单晶生长炉等半导体装备,短波红外探测器、深紫外LED、LED照明及显示模组等半导体器件方面形成了比较优势,产业规模从无到有,影响力逐步扩大,形成了良好发展态势。当前,半导体及集成电路产业正进入重大调整变革期。新形势下,山西省半导体及集成电路产业发展既面临较大的挑战,也迎来了难得的机遇。应充分发挥该省的比较优势,营造良好发展环境,补齐短板、精准发力,走出一条具有山西特色的半导体及集成电路产业发展之路。《指导意见》提出的主要任务和发展重点包括:(一)积极培育设计产业。深化我省与京津冀、长三角、粤港澳大湾区等地区的开放合作和产业承接,形成协同联动发展、互惠互利共赢新格局.依托山西省北京大学科技创新基地、山西-大湾区创新中心等“科创飞地”,积极引进一批具有全国影响力、竞争力的设计企业.大力发展半导体及集成电路设计服务外包.重点支持射频芯片、传感器芯片等专用器件的开发设计.支持星载激光功率放大器等新技术的研发与应用。(二)发展壮大制造产业。深入推进声表面波滤波器、微波功率放大器、短波红外探测器、深紫外LED、LED显示及照明、航空级MEMS传感器、锑化物光电芯片等重点领域的研制生产.重点面向5G通信、航空航天、物联网、新能源汽车等新兴产业领域,布局建设高性能射频器件、功率器件、光电器件等生产线,打造差异化竞争优势。(三)延伸发展封测产业。适应半导体设计与制造工艺节点的演进升级需求,大力引进国内龙头封装测试企业落地山西,提高产业集中度.结合我省产业优势,突破MiniLED封装、MicroLED封装等技术,完善专用芯片及光电器件封测技术,重点发展公共卫生防控深紫外固态半导体光源、背光源封测等产业,扩大LED产品量产规模。(四)做大做强材料产业。发挥我省资源和能源优势,紧跟市场需求,引进技术领先的知名企业,发展大硅片晶圆等第一代半导体材料产业,聚焦低缺陷砷化镓晶体材料、高纯半绝缘碳化硅单晶衬底材料、氮化镓材料等第二/三代半导体材料,扩展封装材料、靶材、高纯试剂、电磁屏蔽材料等半导体产业相关新材料,前瞻布局新一代半导体材料研发,探索铝矾土、镓等原材料与半导体材料产业一体化发展思路,打造具有世界影响力的半导体材料产业新高地。(五)加快发展半导体装备。加强半导体制造企业和装备企业的协作,引进国家级团队、国内龙头企业与我省企业共建研发中心,增强产业配套能力.重点发展面向高端光刻机的深紫外和极紫外激光器等新装备.积极开展大尺寸高纯半绝缘4H-SiC单晶设备、电子级金刚石生长设备、半导体先进封装关键工艺设备、高精度无损检测关键设备、MOCVD核心设备等的研制,支撑我省半导体产业高速发展。(六)促进产业融合发展。鼓励和支持龙头企业向产业链上下游延伸,积极促进设计、制造、封测、材料等环节紧密合作.推动泛半导体产业全产业链融合发展,以晋中、吕梁、长治为重点,整合提升硅片等光伏制造产业链和配套体系,打造光伏制造全产业链生态体系.支持企业通过数据共享、核心技术攻关、产品应用等方式开展强强合作,推动半导体及集成电路产业与我省信创、大数据融合创新、软件业等产业协同发展,构建融通发展的大信息产业生态。为支持产业发展,《指导意见》提出要有序引导产业健康发展,包括强化项目建设指导、强化人才保障、强化资金落实等;保障措施包括加强组织领导、优化政策环境、加快市场应用、加快园区和重大项目建设等。
  • 一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?
    一篇文章看懂:什么是SENIS集成3轴磁传感器?为了测量电磁铁和永 jiu磁铁产生的从 10-6 到 102 T 的非均匀磁通密度,通常使用带霍尔探头的特斯拉计。为了同时测量磁通密度的三个正交分量,需要使用三轴霍尔探头。根据目前传统的的技术水平,三轴霍尔探头由三个霍尔板组成,这三个霍尔板分别位于一个小立方体的三个相互正交的面上。单个霍尔板的尺寸及其定位公差严重限制了可实现的空间分辨率和测量磁通密度矢量的角度精度。此外,连接霍尔装置的导线中的电磁感应也限制了这种霍尔探头的有用带宽。此外,平面霍尔效应通常会产生额外的误差。在基于量子阱的霍尔板中,平面霍尔效应很弱,但问题依然存在。 为了解决这个问题,在一个点上检测三个方向的磁性。SENIS开发了一种划时代的“集成3轴磁传感器",使之成为可能。这就是“集成的三轴磁传感器"。 该传感器可以在所有情况下测量精确的3D矢量,例如永磁体的邻近磁场、小线圈产生的磁场和时间变化,这在过去是不可能的。图1. 传统的霍尔片3轴探头(左)和SENIS集成3轴磁传感器(右)3轴磁性探头的配置传统的霍尔片3轴探头SENIS集成3轴磁传感器磁化位置3个位置一个位置(单点)磁感应位置的错位量取决于传感器位置(约0.5mm~10mm)无错位传感器的相对角度误差通常不标注(过大)±0.1°以内温度传感器无安装在传感器芯片中探头形状约1~2种8种类型+定制自由一、 专li技术的SENIS集成3轴磁传感器二、 SENIS集成三轴磁传感器的功能除了磁传感器外,集成的3轴磁传感器还集成了偏置电路和放大器,以提高频率特性和抗噪性,甚至在宽度仅为 0.64 m 的单个芯片上集成了温度传感器,用于因温度变化而进行灵敏度校正。1.敏感区域仅为0.15mm × 0.1mm × 0.15mm2.3个方向相对角度误差在±0.1以内3.频率响应:高达25Khz(-3db)4.温度特性±100ppm/°C三、 SENIS集成三轴磁传感器放大图四.SENIS集成三轴磁传感器详细信息图2. 磁性传感器内部有5个感磁区域。通过取BZ1和BZ2的平均值,虚拟地求出By传感器位置的Bz磁场。同样地,通过取Bx1和Bx2平均值来求出By传感器位置的Bx磁场,可在同一点上收集Bx、By、Bz。五.搭配SENIS集成三轴磁传感器的霍尔探头类型:六.搭配SENIS集成三轴磁传感器的高斯计/特斯拉计汇总类型: SENIS数字特斯拉计/高斯计基于SENIS® 的模拟磁场传感器电子设备,其顶部添加了数字模块,具有显示器,通信端口,数字数据校正等。SENTIS提供不同类型的特斯拉计,具有不同的磁性分辨率,精度,f带宽,噪声水平和功能和处理选项(手持式,台式,机架式)3MH3特斯拉计,适用于工业和实验室应用,具有良好的精度,分辨率和f带宽3MH6台式特斯拉计,用于实验室应用,具有非常高的分辨率和精度以及良好的f带宽3MTS 手持式特斯拉计,探头支架坚固,精度高1 轴、2 轴或 3 轴 Nanoteslameter 3NTA1,用于极低磁场SENIS® 已通过ISO 9001和ISO 22301(业务连续性管理)认证。我们的校准实验室已通过ISO17025:2017认证。上海昊量光电作为SENIS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。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。
  • 赵玲娟:光子集成是光子技术的发展趋势
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 10月15日-16日,中国科学院半导体研究所、仪器信息网联合主办首届“半导体材料与器件研究与应用”网络会议(i Conference on Research and Application of Semiconductor Materials and Devices, iCSMD 2020),22位业内知名的国内外专家学者聚焦半导体材料与器件的产业热点方向,进行为期两日的学术交流。会议期间,中国科学院半导体研究所研究员赵玲娟研究员做了题为《InP基光子集成材料与器件及标准代工平台》的报告。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=D8139CACC0C50CC69C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 电子和光子有很多不同,最典型的特征是电子由电场控制,电电相互作用强,可以存储,而光子是波导控制,光光相互作用弱,难存储,因此在集成方式大不相同。相比于电子集成,光子集成不仅需要改变材料和结构,还需要改变电子和光子相互作用,因此光子集成面临着两大挑战:一是高效的光电转换有源器件;二是低损耗的无源连接波导。而光子集成技术一般是通过半导体材料、微纳加工技术将不同功能的光子器件集成在单个衬底上,器件之间通过光波导连接,构成单片集成电路-片上光子系统。目前来讲,集成技术平台有硅基光子集成和InP基光子集成。赵玲娟认为,光子集成是光电紧密结合的产物,其终极目标是电子集成和光子集成融合实现片上系统。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 赵玲娟在报告中谈到,硅基光子和InP基光子集成技术各有不同的特点。硅基光子集成集成度高、规模大、生态成熟、有大企业支持,但缺乏有效发光和放大,且探测、调制带宽低于InP。而InP基光子集成功能全、器件性能优异,但集成难度大、生态不完善。此外,InP基光子集成有源无源耦合损耗低、能效高,而硅基光子集成需要外激光器,耦合损耗大、能效低,只能通过混合封装及异质外延解决。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前微电子集成主要以代工模式为主,在光子集成方面,硅光也是以代工(Fabless)为主,少数垂直整合制造(IDM)。硅光集成的部件包含有源器件,如激光器、调制器、探测器、放大器等,因此需要设计者与Foundry更紧密的融合。InP光子集成则呈现IDM和Fabless共存的局面,Fabless的主要代表是欧盟InP标准化代工平台JePPIX,而IDM的代表为Lumentum和Infinera。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在应用领域方面,光子集成芯片不仅仅用于光通讯,在生物医疗、传感、激光雷达、光收发器等也有很好的应用,在5G、数据中心、光接入网中的应用也越来越多。在市场趋势方面,硅基光子集成芯片发展迅速,InP分立器件维持市场主导,InP集成器件增长潜力巨大。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 赵玲娟在报告中还详细介绍了光子集成技术研究组的发展方向、核心技术和应用领域,代表性光子集成芯片有多波长光发射芯片、多波长锁模激光器和新型光发射芯片。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 报告中总结到:光子集成是光子技术的发展趋势;InP基和硅基光子集成将在不同的领域发挥不同的作用;标准化光子集成技术平台是光子集成的发展方式;光子集成芯片的产业化主要是IDM或者与标准化平台紧密结合的方式。 /p
  • 中国科大实现百公里开放大气双光梳精密光谱测量
    中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉等组成的交叉研究团队,通过发展大功率低噪声光梳,结合时间频率传递等量子精密测量技术,在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。这一技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体,并可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量,用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。9月12日,相关研究成果在线发表在《自然-光子学》(Nature&ensp Photonics)上。大气光谱学是研究大气化学和物理性质的关键技术,通过探讨光与大气中分子和颗粒的相互作用来研究大气问题,广泛应用于全球气候变化、碳预算评估和空气污染研究等领域。目前,大气光谱遥感使用的光栅光谱仪、外差光谱幅度计和傅里叶变换光谱仪等技术能够以不同的时间和空间分辨率提供地球大气成分的光谱学数据。然而,这些技术存在较多限制,如无法在夜间进行测量、无法同时测量多种组分等。近年来,开放大气双光梳光谱技术被证明是进行准确、连续、多气体测量的理想技术。双光梳光谱技术具有高采集速度、溯源至原子钟级别的绝对频率精度和可以同时测量多个组分等优点,在油田监测、城市车辆排放、畜牧排放测量和温室气体监测等领域应用广泛。该技术不受湍流散斑和背景噪声的影响,在原理上能够在不校准的情况下测量更长的距离,被认为是用于大气遥感的理想精密光谱工具。当前,国际上能够实现的最远的测量距离不超过20公里,只可针对工厂、牧场等小范围区域实现监测,无法应用于更大的区域如大型城市、雨林等。该团队开发出新的双基站开放大气双光梳光谱测量方案。相比于传统单基站方案,该方案无需在测量远端放置反射器,光只需要经过待测路径一次即可完成测量,从而减小了链路损耗,更适用于远距离、大尺度的测量。利用该方案,科研人员在乌鲁木齐测量得到113公里水平开放大气中水汽和二氧化碳的强度谱与相位谱。这一距离比国际上最远的测量距离高了约一个数量级。该工作创新性地融合了潘建伟、张强等前期发展的高精度自由空间时间频率传递技术且频率准确度达到10kHz,并运用自主研发的高精度反演算法,使二氧化碳反演精度在36分钟内小于0.6ppm。该研究使得双光梳光谱能够测量的大气距离从十几公里提升至一百多公里,扩大了这一技术的应用范围。同时,系统可容忍最大损耗为83dB,与中高轨星地链路损耗相当,为实现未来的星地大气双梳光谱测量奠定了基础。上述研究是量子信息科学与地球科学深度交叉融合取得的成果,基于光频梳的量子精密测量技术有望在地球科学、深空探测、环境科学和油气行业等领域得到应用。研究工作得到国家发展和改革委员会、国家自然科学基金委员会、科学技术部、中国科学院、上海市、安徽省和山东省的支持。百公里开放大气双光梳光谱测量示意图
  • Nanoscribe微纳3D打印技术应用于光子集成芯片到光纤的3D对接耦合器研发
    光子集成电路 (Photonic Integrated Circuit,PIC) 与电子集成电路类似,但不同的是电子集成电路集成的是晶体管、电容器、电阻器等电子器件,而光子集成电路集成的是各种不同的光学器件或光电器件,比如激光器、电光调制器、光电探测器、光衰减器、光复用/解复用器以及光放大器等。集成光子学可广泛应用于各种领域,例如数据通讯,激光雷达系统的自动驾驶技术和医疗领域中的移动感应设备等。而光子集成电路这项关键技术,尤其是微型光子组件应用,可以大大缩小复杂光学系统的尺寸并降低成本。光子集成电路的关键技术还在于连接接口,例如光纤到芯片的连接,可以有效提高集成度和功能性。类似于这种接口的制造非常具有挑战性,需要权衡对准、效率和宽带方面的种种要求。针对这些困难,科学家们提出了宽带光纤耦合概念,并通过Nanoscribe的双光子微纳3D打印设备而制造的3D耦合器得以实现。该3D自由曲面耦合器利用全内反射,结合Nanoscribe的3D微加工技术可直接在光子芯片上进行3D打印制作。该新型技术可应用于例如光通信技术,计算机传感器等领域,并且科学家们已经在微型光谱仪上验证了光纤到芯片的键合技术,用于便携式传感技术和芯片实验室(微流控芯片技术)。连接芯片到光纤的3D对接耦合器 来自德国明斯特大学物理研究所,CeNTech纳米技术中心,马克思伯恩研究所和柏林洪堡大学的多学科研究团队提出了这个全新概念并共同研发了连接芯片到光纤的3D聚合物耦合器。该3D耦合器基于全内反射的原理直接在光子集成电路上进行3D打印。这种新颖的方法旨在于可见光波长范围内实现低损耗和宽带光纤到芯片的耦合。该设计由模式转换器,全反射平面和一个充当将光速聚集到光纤端面上的透镜球体所组成。这项研究的成果证明耦合可扩展性的概念可通过3D微纳加工技术得以实现。 LEFT:SEM of a freeform 3D fiber-to-chip coupler printed by means of Nanoscribe’s Photonic Professional GT system and connected to a silicon nitride waveguide.RIGHT: Close-up view of the 3D-printed coupler on total internal reflection for fiber-to-chip coup领.Image: H. Gehring, W. Hartmann, W. Pernice et al., University of Münster3D微纳加工实现光子封装 通常,在一个微纳芯片上组装各种光子和光学组件需要多个步骤来完成操作,例如组装、对准、拾取和放置或固定等一系列操作步骤。而利用3D微纳加工技术则可以轻松地在光子集成电路上直接打印高精度自由曲面的微纳组件。因此,3D打印可以大大节省光子封装过程中的设备成本和时间成本。SEM of a photonic chip with several devices illustrating scalable fabrication of hybrid 3D-planar photonic circuits.Image: W. Hartmann, H. Gehring, W. Pernice et al., University of Münste近年来,随着光学、光电子、纳米光子和仿生等领域中各种微纳器件的广泛开发,与之相应的3D微纳加工技术逐渐成为加工技术中的重要一环。 凭借着独有的3D微纳加工技术,Nanoscribe参与了各种研究项目,以开发基于集成光子学新技术。例如,在MiLiQuant研究项目中,Nanoscribe与科学以及工业领域的合作伙伴一起开发了具有微型化,稳定频率和功率的二极管激光器。该项目旨在为医疗诊断产业应用,自动驾驶传感器和基于量子的成像方法制造合适的辐射源。 此外,Nanoscribe还在今年年初加入了欧盟资助的研究项目Handheld OCT。这是由来自不同大学、研究机构和科技公司的科学家和工程师们所组成的研究团队,旨在开发用于眼科检查的便携式成像设备。该新型设备可以拓展基于光学相干断层扫描技术(OCT)的应用,实现从现在的固定眼科临床使用扩展到即时眼科移动护理中。更多有关双光子微纳3D打印产品和技术应用咨询,欢迎联系Nanoscribe中国分公司 - 纳糯三维科技(上海)有限公司德国Nanoscribe 超高精度双光子微纳3D打印系统: Photonic Professional GT2 双光子微纳3D打印设备 Quantum X 灰度光刻微纳打印设备
  • 我国首次在国际上实现百公里开放大气双光梳精密光谱测量
    根据中国科学院官网信息,中国科学技术大学潘建伟、窦贤康、张强和薛向辉等组成的交叉研究团队,通过发展大功率低噪声光梳,结合时间频率传递等量子精密测量技术,在国际上首次实现百公里级的开放大气双光梳光谱测量。这一技术可应用于监测大尺度范围的地球大气温室气体和污染气体,并可以扩展到卫星和地面之间的大气双光梳光谱测量,用于全球尺度的温室气体监测和精确校准。9月12日,相关研究成果在线发表在《自然-光子学》(Nature Photonics)上。资料显示,大气光谱学是研究大气化学和物理性质的关键技术,通过探讨光与大气中分子和颗粒的相互作用来研究大气问题,广泛应用于全球气候变化、碳预算评估和空气污染研究等领域。目前,大气光谱遥感使用的光栅光谱仪、外差光谱幅度计和傅里叶变换光谱仪等技术能够以不同的时间和空间分辨率提供地球大气成分的光谱学数据。然而,这些技术存在较多限制,如无法在夜间进行测量、无法同时测量多种组分等。近年来,开放大气双光梳光谱技术被证明是进行准确、连续、多气体测量的理想技术。双光梳光谱技术具有高采集速度、溯源至原子钟级别的绝对频率精度和可以同时测量多个组分等优点,在油田监测、城市车辆排放、畜牧排放测量和温室气体监测等领域应用广泛。该技术不受湍流散斑和背景噪声的影响,在原理上能够在不校准的情况下测量更长的距离,被认为是用于大气遥感的理想精密光谱工具。当前,国际上能够实现的最远的测量距离不超过20公里,只可针对工厂、牧场等小范围区域实现监测,无法应用于更大的区域如大型城市、雨林等。该团队开发出新的双基站开放大气双光梳光谱测量方案。相比于传统单基站方案,该方案无需在测量远端放置反射器,光只需要经过待测路径一次即可完成测量,从而减小了链路损耗,更适用于远距离、大尺度的测量。利用该方案,科研人员在乌鲁木齐测量得到113公里水平开放大气中水汽和二氧化碳的强度谱与相位谱。这一距离比国际上最远的测量距离高了约一个数量级。该工作创新性地融合了潘建伟、张强等前期发展的高精度自由空间时间频率传递技术且频率准确度达到10kHz,并运用自主研发的高精度反演算法,使二氧化碳反演精度在36分钟内小于0.6ppm。该研究使得双光梳光谱能够测量的大气距离从十几公里提升至一百多公里,扩大了这一技术的应用范围。同时,系统可容忍最大损耗为83dB,与中高轨星地链路损耗相当,为实现未来的星地大气双梳光谱测量奠定了基础。据悉,上述研究是量子信息科学与地球科学深度交叉融合取得的成果,基于光频梳的量子精密测量技术有望在地球科学、深空探测、环境科学和油气行业等领域得到应用。
  • 仪器商新商机!雄安布局全球集成电路全球创新高地
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 5月14日,河北省政府办公厅发布《河北省人民政府办公厅关于加快集成电路产业发展的实施意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出发展目标为,到2020年,全省集成电路产业主营业务收入年均增速30%以上,引进5-10家集成电路上下游企业,培育3-5家具有国内领先水平的集成电路设计服务及集成电路专用材料企业。新建3-5家省级以上重点实验室、企业技术中心、工程(技术)研究中心、工程实验室等研发平台。力争打造全球集成电路创新高地、国内最大的电子特气研发生产基地、带动作用明显的集成电路产业军民融合示范基地。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/4c144f88-0ff4-472e-b5c4-1a8dee83709b.jpg" title=" 1.png" / /p p   《意见》详细列举了雄安新区管委会,石家庄、邯郸、保定、廊坊市政府等地区的重点任务及发展目标,其中,雄安新区拟布局建设国家实验室、国家重点实验室、工程研究中心等一批集成电路领域国家级创新平台,聚集全球集成电路产业高端人才,开展集成电路芯片关键工艺技术研发设计,核心装备与新型材料研发及产业化,努力打造全球集成电路创新高地。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/fb4b56ea-d536-420a-8abe-306f29d4784a.jpg" title=" 2.png" / /p p   《意见》也是继河北省财政厅4月13日发布《转发关于集成电路生产企业有关企业所得税政策问题通知的通知》后,又一次官方对集成电路产业发展的政策支持及强化,也足显政府对布局集成电路产业的决心。 /p p   集成电路作为一个装备与工艺高度融合的产业,设计、制造、封测、材料设备等每个环节都至关重要。同时具有高风险、高投入、长周期的资本投入与技术密集型产业等特点,投资一个芯片厂的资金往往以数十亿、数百亿美元计。 /p p   参考3月底本网报道的 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.instrument.com.cn/news/20180330/243354.shtml" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 福建省晋华集成电路有限公司的一次系列招标新闻 /span /a 。该公司用于新建12寸内存晶圆厂一条生产线——FAB1生产线的采购仪器设备,不完全统计,包括电镜15台,检测设备等80余包。具体包括聚焦离子束显微镜、聚焦离子束显微镜、球差校正穿透式电子显微镜、扫描式电子显微镜等各种电镜15台,电感耦合等离子体串联质谱仪2台、全反射X射线荧光分析仪1台,以及其他半导体晶圆检测仪器设备如蚀刻系统等,共计80余包(具体见附2)。此次机遇下,河北集成电路产业建设初期,势必为相关仪器商带来新的商机。 /p p style=" text-align: center " ---------------------------------------------- br/ /p p    strong 附1 /strong strong 《意见》原文 /strong /p p style=" text-align: center "    strong 河北省人民政府办公厅关于加快集成电路产业发展的实施意见 /strong /p p   各市(含定州、辛集市)人民政府,雄安新区管委会,省政府各部门: /p p   集成电路产业是支撑国民经济和社会发展的战略性、基础性和先导性产业。为贯彻落实国家集成电路产业发展战略部署和《河北省人民政府关于印发河北省战略性新兴产业发展三年行动计划的通知》(冀政发〔2018〕3号)精神,抢抓机遇,培育壮大我省集成电路产业,经省政府同意,提出如下实施意见。 /p p   strong  一、前景与基础 /strong /p p   当前,全球大数据、云计算、物联网、移动互联网、人工智能等新业态快速发展,集成电路技术演进呈现新趋势,虚拟现实/增强现实、可穿戴设 备、智能机器人、智能网联汽车、智能手机、智能移动终端及芯片呈爆发式增长。在市场拉动和政策支持下,我国集成电路产业快速发展,整体实力显著提升,集成电路设计、制造能力与国际先进水平差距不断缩小,封装测试技术逐步接近国际先进水平,部分关键装备和材料被国内外生产线采用,区域集聚发展效应更加明显。 2017年,我国集成电路产量为1565亿块,同比增长约18.2%,实现销售收入5412亿元(设计业占38.3%、制造业占26.7%、封装测试业占 35%),同比增长24.8%,预计到2020年,销售收入将达到10000亿元。2017年,我省生产集成电路460万块,专用集成电路设计、基础材料 特色突出,在国内具有一定竞争优势,拥有一批半导体领域一流科研机构和优势企业。 /p p   strong  二、总体要求 /strong /p p   (一)发展思路。以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,深入贯彻党的十九大、全国“两会”、全国网络安全和信息化工作会议精神,全面 落实省委九届五次、六次、七次全会和省“两会”部署要求,牢牢把握历史性窗口期和战略性机遇期,按照高质量发展要求,以“固基强芯”为总体思路,补短板、 强弱项,实施集成电路产业聚集工程、集成电路产业“固基”工程、专用集成电路设计“强芯”工程、集成电路军民融合发展工程,着力培育引进发展专用集成电路 制造和封装测试,着力超前布局前沿技术,加强技术协同创新,推进科研成果转化,加大招商引资力度,完善产业配套体系,延伸集成电路产业链条,提升产业竞争力,加快推动全省工业转型升级。 /p p   (二)发展目标。到2020年,全省集成电路产业主营业务收入年均增速30%以上,引进5-10家集成电路上下游企业,培育3-5家具有国 内领先水平的集成电路设计服务及集成电路专用材料企业。新建3-5家省级以上重点实验室、企业技术中心、工程(技术)研究中心、工程实验室等研发平台,六 氟化钨、硅外延片、碳化硅晶片、氮化镓等基础材料技术继续保持国内领先水平,北斗导航、卫星通信等重点领域集成电路设计技术达到国内领先水平,在微机电系统(MEMS)、高端传感器、系统级封装、智能计算芯片等领域取得突破。力争打造全球集成电路创新高地、国内最大的电子特气研发生产基地、带动作用明显的集成电路产业军民融合示范基地。 /p p   strong  三、重点任务 /strong /p p   (一)实施集成电路产业聚集工程。雄安新区认真落实中共中央、国务院批复的《河北雄安新区规划纲要》精神,按照国家科技创新基地总体部署,积极引进京津及国内外科研单位、高等学校和知名企业,在雄安新区布局建设国家实验室、国家重点实验室、工程研究中心等一批集成电路领域国家级创新平台,聚 集全球集成电路产业高端人才,围绕下一代通信网络、北斗导航、物联网、人工智能、工业互联网、网络安全等开展集成电路芯片关键工艺技术研发设计,核心装备与新型材料研发及产业化,努力打造全球集成电路创新高地。石家庄重点发展微波集成电路设计、射频集成电路设计、微机电系统(MEMS)器件、光电模块等,加快科研成果孵化转化,打造全国领先的专用集成电路设计制造基地。邯郸依托骨干企业,进一步提升电子特气技术水平和国内外市场占有率,巩固国内领先地位, 打造国内技术最先进、规模最大的集成电路用电子特气生产基地。保定以太赫兹产业基地建设为依托,加快发展太赫兹芯片、关键器件以及太赫兹安检仪、光谱分析仪、药品检测仪等应用终端,推动太赫兹军民融合产业发展。廊坊依托中科院半导体研究所廊坊基地,开展光电子器件工程化研究,加快推进成果转化,积极发展砷 化镓、氮化镓等半导体材料,建设国内有较强影响力的砷化镓单晶生产基地。鼓励石家庄、保定、廊坊等条件适宜地区积极引进国内外专用集成电路芯片制造、封装测试企业,承接北京、雄安新区科研成果孵化转化,构建专用集成电路设计、制造、封装测试产业链条。(责任单位:省工业和信息化厅、省发展改革委、省科技 厅、省商务厅、雄安新区管委会,石家庄、邯郸、保定、廊坊市政府) /p p   (二)实施集成电路产业“固基”工程。以高性能化、绿色化发展为主攻方向,推进具有自主知识产权的8英寸硅外延片、4英寸碳化硅规模化发 展,持续提升良品率和市场导入率 加快12英寸硅外延片、6英寸碳化硅、氮化镓、陶瓷管壳和陶瓷新材料等关键材料研发与产业化,到2020年,形成年产碳 化硅单晶衬底10万片生产能力。加快三氟化氮、六氟化钨等基础材料技术改造步伐,提升产品技术水平和质量档次,扩大生产规模,到2020年,形成年产三氟 化氮12000吨、六氟化钨2000吨、三氟甲磺酸1000吨生产能力,进一步巩固国内市场优势地位。推进第五代移动通信用钇铁石榴石晶体材料的研发与产业化,打破国外技术垄断,到2020年,实现年产1-2万粒规模。积极引进发展高端靶材、专用抛光液、专用清洗液、半导体光刻胶等集成电路电子材料,不断提升行业配套能力。(责任单位:省工业和信息化厅、省发展改革委、省科技厅、省商务厅,各市(含定州、辛集市,下同)政府) /p p   (三)实施专用集成电路设计“强芯”工程。支持提升现有双模导航接收芯片、多模式卫星导航射频接收芯片、多模式卫星导航低噪声放大器芯片、射频识别(RFID)芯片、电源管理芯片、微机电系统(MEMS)芯片等设计水平,推进向高端化、微型化、长寿命、低功耗发展。推动第三代北斗导航高精度芯片、太赫兹芯片、第五代移动通信基站宽带高频段功率放大器和射频前端芯片、卫星移动通信射频终端芯片研发及产业化。支持开发设计面向移动智能终端、网络 通信、智能可穿戴设备等芯片,面向云计算、物联网、车联网、大数据等新兴领域的信息处理、传感器、新型存储等关键芯片,面向智能网联汽车、工业控制、金融电子、医疗电子等行业芯片。引导芯片设计企业与汽车、智能仪器仪表、机器人、物联网、轨道交通、第五代移动通信等领域整机企业合作开发和应用,实现自主芯 片行业规模应用。力争到2020年,培育孵化芯片设计企业10家以上。(责任单位:省工业和信息化厅、省发展改革委、省科技厅、省商务厅,各市政府) /p p   (四)培育发展专用集成电路制造业。支持专用集成电路优势企业根据自身发展需求,推进芯片设计与制造一体化发展。改造提升现有模拟及数模混合、微机电系统(MEMS)、高压电子、微波射频集成电路等特色专用工艺生产线,不断扩大生产规模。加快推进高端传感器、微机电系统(MEMS)器件、光 电器件、半导体激光器、高端射频芯片、探测器芯片、高端晶体振荡器、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)等产品研发和产业化,壮大功率器件和微波集成电路产 业,支持嵌入式CPU、智能计算芯片,以及卫星通信、卫星导航一体化芯片研发与产业化,为天地一体化星基通信导航联合应用夯实基础,加快推进8英寸集成微 机电系统(iMEMS)研发制造基地、特种气体新材料产业化、碳化硅单晶及外延片产业化、大电流高可靠中低压碳化硅功率器件封装线等重点项目建设。开展半导体内圆切片机、面向先进工艺的刻蚀机、离子注入机等关键设备研发和产业化。(责任单位:省工业和信息化厅、省发展改革委、省科技厅、省商务厅,各市政 府) /p p   (五)引进发展集成电路封装测试业。突破高压大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块的封装技术瓶颈,实现高端绝缘栅双极型晶体管 (IGBT)封装模块的产业化,推进陶瓷件精密制造工艺、精密组装工艺等技术研发及产业化,提高封装外壳一致性水平,满足第四代、五代移动通信需要。面向京津冀地区集成电路企业高端封装测试需求,引进一批国内外知名集成电路封装测试企业,加快推进芯片测试、检测、封装等生产线建设,支持高端多层陶瓷封装外 壳及陶瓷基板生产线扩能升级,稳步扩大市场占有率。大力发展圆片级封装、系统级封装、芯片级封装、硅通孔、三维封装、真空封装等,加快封装测试工艺技术升级和产能提升,推动集成电路封装设备及材料产业化,形成与制造、设计环节发展相适应的配套能力,尽快形成集群优势。(责任单位:省工业和信息化厅、省发展 改革委、省科技厅、省商务厅,各市政府) /p p   (六)提升集成电路技术创新能力。巩固提升通信软件与专用集成电路设计国家工程研究中心、砷化镓集成电路和功率器件国家重点实验室、高密度集成电路封装技术国家地方联合工程实验室等国家级研发创新平台建设水平。支持企业加强与国内外集成电路领域知名科研院所及企业合作,建设省级以上重点实验 室、企业技术中心、工程(技术)研究中心、工程实验室等研发平台,建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系,围绕第五代移动通信、北斗导航、卫星通信、人工智能、量子通信等关键核心芯片,以及第三代半导体材料、高端封装测试材料与设备等关键技术、前沿技术开展研发攻关,突破一批核心技 术。(责任单位:省科技厅、省发展改革委、省工业和信息化厅,各市政府) /p p   (七)实施集成电路军民融合发展工程。加快建设邯郸(军民融合)国家级新型工业化产业示范基地和石家庄军民融合产业示范园,积极推进“军转 民”,加快省内军工科研单位民品产业化,重点推进电子特气、微机电系统(MEMS)器件、高端传感器及太赫兹芯片、模块,以及第三代北斗导航与位置服务产 业链应用等科技成果产业化步伐,积极推动微机电系统(MEMS)器件及高端传感器在汽车电子、工业控制、物联网、智慧城市等领域的应用,第三代北斗导航在 雄安新区、2022年冬奥会开展应用。鼓励“民参军”,支持芯片设计、第三代半导体材料等领域具有先进技术的民口单位承担军工科研生产任务,建设带动作用明显的集成电路产业军民融合发展基地。(责任单位:省发展改革委、省科技厅、省工业和信息化厅,各市政府) /p p   strong  四、保障措施 /strong /p p   (一)加强组织领导。充分发挥各级“大智移云”发展领导小组及其办公室的作用,强化制度设计,明确责任分工,加强部门、行业、区域间合作,协调解决集成电路产业发展的重大问题,统筹政策、资金、人才等要素资源供给,向集成电路产业倾斜支持。省有关部门要按照职责分工,加强指导和督导检查,做 好本实施意见的组织实施,扎实推进各项工作。(责任单位:省直有关部门,各市政府) /p p   (二)持续扩大对外开放合作。积极推动京津冀协同发展,推动北京制造、河北封装测试。加强与国内知名晶圆制造企业和封装测试龙头企业战略对接合作,在我省建立集成电路封装测试基地。深化与中国半导体行业协会等国家和地方重点协(学)会的战略合作,实施联合招商、产业链招商、精准招商。搭建合 作交流平台,支持集成电路优势企业参加中国电子信息博览会、美国光通信展、韩国电子展等国内外知名展会,借助中国国际数字经济博览会、中国· 廊坊国际经济 贸易洽谈会等平台,组织举办集成电路领域高级别峰会、论坛等宣传推介活动,营造产业发展良好氛围。(责任单位:省工业和信息化厅、省商务厅、省发展改革委,各市政府) /p p   (三)加大财税支持力度。统筹省战略性新兴产业发展、工业转型升级、科技创新等专项资金及相关基金,把集成电路技术研发及产业化、重大技术改造项目作为重点予以优先支持。鼓励省、市政府产业基金与社会资本合作共同设立省集成电路产业投资引导基金,推动参与国家集成电路产业投资基金(二期)募 集,主动对接支持我省集成电路产业重大项目。对在我省新落地的国内外知名集成电路企业、产业化项目按照“一企一策”“一项一议”原则,通过贴息、股权投资、事后奖补等方式给予支持。贯彻执行国家关于集成电路企业所得税政策、集成电路重大技术装备和产品关键零部件及原材料进口免税政策,以及有关科技重大专 项所需国内不能生产的关键设备、零部件和原材料进口免税政策。积极落实国家高新技术企业所得税优惠政策。(责任单位:省财政厅、省发展改革委、省工业和信息化厅、省科技厅、省国税局、省地税局,各市政府) /p p   (四)完善投融资机制。支持符合条件的集成电路企业通过在境内外挂牌上市、公开发行股票、发行债券等多种方式筹集资金,拓宽直接融资渠道,鼓励市场主体通过并购、融资租赁等方式发展壮大。鼓励银行业等金融机构面向集成电路企业创新金融产品和服务,加大信贷支持和政策倾斜力度,提升综合服务质 量。(责任单位:省金融办、省财政厅、河北银监局、河北证监局、人行石家庄中心支行,各市政府) /p p   (五)大力引进培养高端人才。结合省“巨人计划”“百人计划”“外专百人计划”“三三三人才工程”等,在集成电路技术领域着力引进一批海内 外高层次人才和创新团队 紧紧抓住疏解北京非首都功能这一“牛鼻子”,落实省委、省政府人才引进各项优惠政策,鼓励采用兼职、短期聘用、定期服务等方式,吸引北京集成电路技术人才来河北创新创业。支持省内高校加强集成电路专业人才培养,鼓励与国内知名院校联合办学,加大集成电路技术、管理人才的培养力度, 支持高等职业院校培养更多专业化高端蓝领。(责任单位:省人力资源社会保障厅、省教育厅、省财政厅,各市政府) /p p   (六)优化发展环境。深入开展“双创双服”活动,推进简政放权,提升工作效率,清理废除妨碍统一市场和公平竞争的各种规定和做法,激发市场主体活力,营造良好的市场发展环境。坚持依法行政,加强行业管理,落实国家和省支持集成电路产业发展的各项政策措施,营造良好政策环境。建立省、市、县领 导干部重点企业、重点项目联系服务机制,实行领导包联、结对帮扶、精准服务,坚持问题导向,从手续审批、要素保障、基础设施、政策扶持等方面扎实开展帮扶,服务企业发展和项目建设。(责任单位:省直有关部门,各市政府) /p p style=" text-align: right "   河北省人民政府办公厅 /p p style=" text-align: right "   2018年5月13日 /p p    strong 附2 /strong strong 3月份福建省晋华集成电路有限公司新建12吋内存晶圆厂生产线FAB1招标产品中部分常见科学仪器及相关检测设备 /strong /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/3ffd7e32-a214-4b34-8c81-9489bb33c424.jpg" style=" " title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0a0ba21e-3b1c-4cae-ae5a-abe52fdea6e6.jpg" style=" " title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/2874f252-f562-4b17-8a29-fb4bc24c2245.jpg" style=" " title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/40ba0e9f-a0ef-404b-8ce8-75ccf3f3379c.jpg" style=" " title=" 6.jpg" / /p
  • 中国科大研制成功全光控制的非互易多功能光子器件
    p   中国科学院院士、中国科学技术大学教授郭光灿团队在非互易光子器件研究方面取得新进展。该团队的董春华研究组首次利用回音壁模式微腔中腔光力的非互易特性,实现了全光控制的非互易多功能光子器件,并首次实现集成光学定向放大器。该成果于5月4日在线发表在国际期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上。 /p p   光在一般介质中具有双向传输的互易性,而打破这种互易性,即实现对光传输方向的非互易性,在经典和量子信息处理中具有重要意义。光环形器、隔离器、定向放大器等是典型的非互易器件。其中光环形器允许光以“环形”的方式传输,可用于光源保护、精密测量,这种功能还可实现经典或量子计算或通讯中信号的双向处理,有利于提高信道容量与降低功耗。定向放大器也已经被证明在基于超导回路的量子计算中具有重要意义。最常见的光学非互易器件主要利用磁光晶体的法拉第效应,但在器件集成化方面却面临着挑战,难点包括磁光材料与传统半导体材料不匹配、需要外加强磁场、在光频范围内磁光材料具有很高的传输损耗等。因此全光控制的片上光环形器、隔离器以及定向放大器一直是研究的热点。 /p p   2016年该研究组实验验证了回音壁模式微腔中腔光力的非互易特性[Nature Photonics 10, 657-661 (2016)]。在此基础上,研究组利用单个光力微腔与双波导耦合的体系,实现了多功能的光子器件,包括窄带滤波器,具有非互易功能的四端口光环形器与定向放大器,并且这些功能模式可以通过改变控制光来实现任意切换。对于环形器而言,从端口1入射的信号光从端口2出射,从端口2入射的信号光从端口3出射,依此类推,构成1-2-3-4-1的环形路径,当只关注端口1和2时,它也是一个高效的光隔离器 对于定向放大器,从端口1入射的信号光被放大后从端口2出射,但从端口2入射的信号光从端口3出射,而不会从端口1出射,因此在1-2的方向上具有定向放大的功能。该器件结构简单,原理具有普适性,甚至可实现单光子水平的光环形器,同时可推广到任一具有行波模式的光力学体系,包括微波超导器件和集成声学器件。 /p p   助理研究员沈镇、博士后张延磊、博士研究生陈元为该论文的共同第一作者,董春华、邹长铃、孙方稳为通讯作者。上述研究得到了科技部重点研发计划、中科院、国家自然科学基金委、量子信息与量子科技前沿协同创新中心的支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/noimg/8011d69f-0177-4b3b-9e7f-d914803f5866.jpg" title=" 001.png" / /p p style=" text-align: center " strong 基于腔光力学的环形器与定向放大器示意图 /strong /p p br/ /p
  • 美产品超九成,高端应用仍是空白,谁能扛起国产替代大旗?
    示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,是设计和测试电子设备和器件最常用的工具。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电现象的变化过程。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,还可以用它测试各种不同的电量,如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。早期的示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束,打在涂有荧光物质的屏面上,就可产生细小的光点(这是传统的模拟示波器的工作原理)。在被测信号的作用下,电子束就好像一支笔的笔尖,可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。随着微电子技术的发展,数字示波器逐渐成为市场和科研领域的主流,其工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器看(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。DPO在示波器技术上有了新的突破,能够实时显示、存储和分析复杂信号,利用三维信息(振幅、时间性及多层次辉度,用不同的辉度显示幅度分量出现的频率)充分展现信号的特征,尤其采用的数字荧光技术,通过多层次辉度或彩色能够显示长时间内信号的变化情势。示波器是电子工程师和维修人员的眼睛。没有示波器等观测仪表,判断电路工作状态是极其困难的。示波器的应用极为广泛,包括通用电子测试、工业自动化、汽车、大学的研究实验室以及航空航天 / 国防产业等。许多公司都依赖示波器来查找缺陷,从而制造出质量过硬的产品。示波器的重要性不言而喻。作为应用最广泛的测量仪器产品,数字示波器在市场规模、应用范围上均占主导地位。数字示波器自上个世纪七十年代诞生以来,其应用越来越广泛,已成为测试工程师必备的工具之一。随着近几年来电子技术取得突破性的发展,全世界数字示波器市场进一步扩大,而作为在世界经济发展中扮演重要角色的中国,飞速发展的电子产业也催生了更庞大的数字示波器需求市场。由于高校的管理模式及制度,这些仪器设备大多养在“深闺”,大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决这个问题并加速释放科技创新的动能,中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日,科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知(国科发基〔2020〕342号)》,全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。其中,对示波器的统计分析或可一定程度反映科研领域相关仪器的市场信息(注:本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台,部分仪器品牌信息不全则根据型号等信息补全,不完全统计分析仅供读者参考)。共享示波器全国分布图北京市共享示波器分布图本次统计,共涉及示波器的总数量为302台,涉及22省(直辖市/自治区),135家单位。其中,北京市共享设备数量最多达84台,占比28%,远超其他地区。共享仪器平台主要来自科研用户上传并服务于科研用户,也因此该类仪器设备主要分布于科研院所众多的北京市。从北京市的分布情况来看,其主要分布于高校集中的海淀区,该地区共有68台共享示波器。除北京外,上海市、江苏省和广东省分别有36、35和33台仪器,数量位列二三四位。共享示波器单位性质分布图这些示波器主要属于哪些单位所有?进一步的分析表明,53.6%的用户韦高校用户,占比最多;其次为科研院所,占比为30.8%。这也表明示波器主要用于科研领域。此外,一些企业、事业单位、政府部门等也有示波器。共享示波器所属学科领域分布从仪器所属学科领域分布可以看出,这些仪器设备主要用于电子与通信技术研究中,占比约为38%。需要注意的是,以上统计存在交叉分布的情况,即该仪器同时属于多类学科领域,实际上电子与通信技术、信息科学与系统科学研究和信息与系统科学相关工程与技术具有很大的重合度。那么这些仪器主要有哪些品牌呢?整体来看,Keysight(是德科技,原安捷伦)和Tektronix(泰克)占比最高,分别为45.2%和32.8%。这两家企业都是在电子测试测量领域深耕多年的企业,技术水平很高,特别是在高端示波器领域。是德科技的历史可以追溯到 1939 年,当时创始人比尔• 休利特和戴维• 帕卡德一起创立了最初的惠普(HP)公司。1999 年,惠普公司拆分,成立了安捷伦科技公司;2014 年,安捷伦科技公司再次拆分,独立出来的部门更名为现在的名称――是德科技。1946年,泰克创始人C.Howard Vollum与Melvin J."Jack" Murdock 发明了世界上第一款触发示波器。多年来,泰克始终专注于此,不断的在革新。图中其它部分的品牌主要为EXFO、北京正有光传输技术有限责任公司、Anritsu、Transmille和Alnair。占比前三的Keysight、Tektronix和LeCroy都是美国公司,是目前高端示波器的主流厂商,占比超九成。在图中国产示波器占比较少的原因主要是国内企业在通用电子测试测量领域起步较晚,技术积累时间较短,且高端ADC芯片进口受到限制,在产品布局及技术积累上与国外优势企业仍存在较大差距,目前主要集中于中低端产品,而科研院所对高端示波器需要更大,且共享仪器要求的是50万元以上的仪器必须登记,中低端产品价格较低,并非必须入库登记。据了解,中低端的国产设备已经有能力替代进口品牌了,但是在高端级别的应用上仍是空白需要赶追。目前市场上带宽最大的示波器是由是德科技生产的 110 GHz 的 UXR 系列示波器。国产示波器在2021年突破了 4 GHz 带宽的限制。对于高速采样,是德科技已达到256 GSa/s,国产尖端示波器采样率已达到20 GSa/s。这意味着高速数字信号的完整性、一致性分析国产仪器大多是做不了的,而高端消费电子产品的研发绝大多数要对接口进行测试,以太网、MIPI、Lora、DDR等不仅需要2GHz~8GHz以上的带宽示波器,更需要一套成熟的测试方案,来界定被测信号的好坏。在这一层面上,话语权很多是由国外品牌厂商把持决定的。国产示波器落后的重要原因在于电子元器件。国内微电子、半导体行业的基础太差,做仪器的技术瓶颈没有,只是器件买不到,都是禁运的。比如高带宽的ADC,以及高性能芯片,全是禁运的;想办法弄到的话成本太高,生产出来的东西价格超出用户接受范围也卖不了,所以不是做不出来,是现实不允许。此外,很多国产示波器生态单一,测量不仅仅是用一台示波器就完事了,越是先进的、越是复杂的,许多应用需要将示波器测量的数据通过其他仪器设备再次分析,多数国产示波器厂商产品线单一,不注重发展仪器生态,从而令数据导出后处理相对麻烦,不兼容问题令工程师最头疼。示波器的数据有可能需要保存,用信号发生器再重现,或者放大后处理、然后在工件运行状态下可能还需要用万用表同时采集电流信号,数据流格式的不统一往往在高端研发测试项目评估中直接pass掉。由于 2GHz 带宽以上示波器核心芯片无法通过公开市场进行采购,国内示波器厂商主要集中在中低端示波器产品领域。随着中国加大对上游 ADC 芯片、 FPGA 等领域的投资,上游芯片供应商发展逐步崛起,国内示波器厂商正逐渐从经济型示波器向中高端型市场发展。国内已经有示波器厂商通过自研示波器核心芯片,特别是在模拟前端芯片和 ADC 芯片上,具有了自主研发芯片的能力,逐渐突破了带宽和采样率的技术壁垒,初步具备在高端型 4GHz 以上带宽市场与国外龙头厂商竞争的能力。谁能扛起国产替代大旗?虽然距离国际先进水平差距较大,但国内企业也在不断突破,开发属于自己的技术和产品。就国内品牌影响力而言,第一梯队就数四十一所ceyear、鼎阳Siglent、普源Riglo。其中,鼎阳和普源在国内算是做的最好的,在低端市场已经有自己的位置,国外也普遍认可,正在往中端爬。如今,这两家也在需求技术突破,以期扛起示波器的国产替代大旗。2021年12月1日,深圳市鼎阳科技股份有限公司(简称“鼎阳科技”)成功登陆上海证券交易所科创板,成为国内“通用电子测试测量仪器行业第一股“。高端通用电子测试测量仪器芯片及核心算法研发项目则是本次发行募集资金投资项目之一。实质研发内容为 4GHz 数字示波器前端放大器芯片和高速 ADC 芯片、低相噪频率综合本振模块和40GHz 宽带定向耦合器模块、宽带矢量信号源和宽带接收机中幅度和相位的补偿算法、网络分析仪的校准算法和 5G NR 信号的解调分析算法等七项内容。根据中国电子仪器行业协会公布的消息,鼎阳科技在2019年上半年拿下示波器出口总量第一,这是有史以来,中国本土企业第一次超越欧美公司,成为示波器出口总量的第一名。2020年,鼎阳科技的新产品SDS6000 PRO的推出,使得其成为了中国唯一、全球第三的2GHz带宽12bit示波器制造商。普源是目前唯一搭载自主研发数字示波器核心芯片组并成功实现产品产业化的中国企业,在高带宽高集成度示波器模拟前端芯片技术、宽带差分探头放大器芯片技术、高带宽低噪声模拟前端技术等前沿技术方向不断投入研发,持续形成和强化在高端电子测量领域的技术壁垒。2019年普源推出的基于自研“凤凰座”示波器芯片组及 UltraVision II 技术平台的 MSO8000 系列国产高端数字示波器,实现了 2GHz 带宽及更深存储、更高捕获率、全数字触发、全内存测量的特性。2020 年,普源推出全新的数字示波器 DS70000 系列标志着正式步入国际高带宽数字示波器行列,凭借自研“凤凰座”示波器专用芯片组的卓越性能,实现了最高 4GHz 带宽、20GSa/s 实时采样率。同时推出的 UltraVision III 技术平台,可实现数字示波器存储深度达到 2Gpts,刷新率高达 1,000,000 波形/秒,并支持 8bit~16bit 可变分辨率,FFT 速率达到 10,000 次/秒,综合性能在国产数字示波器领域中处于领先行列。当你需要一台示波器时,看看指标需要多少,如果低于2GHz,不妨看看国产示波器样机;当你对测试效果评估的把握不足时,可以找这一行业的技术支持,通过经验提供方案,实际看看;不是说非要用国产的,而是你知道自己对采购一台仪器设备的背后,对所牵涉的一系列问题有很全面的了解;当你的测试需求落在国产示波器范围内时,何不选择功能丰富、配件价格低廉、售后有保障的国产设备?
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