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量子光源

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量子光源相关的资讯

  • 两个量子光源首次实现量子纠缠
    丹麦和德国科学家在最新一期《科学》杂志上发表论文指出,他们携手解决了一个困扰量子科学家多年的问题——在两块纳米芯片上,首次同时控制两个量子光源,并让其实现量子力学纠缠。最新进展对量子硬件的突破性应用至关重要,将促进量子技术发展到更高水平,是计算机、加密和互联网加速“量子化”的关键一步,将为量子技术的商业利用打开大门。多年来,研究人员一直致力于开发稳定的量子光源,并实现量子力学纠缠,也就是两个量子光源可远距离地立刻相互影响。纠缠是量子网络的基础,也是开发高效量子计算机的核心。哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所彼得洛达尔教授表示,其团队一直在研究使用光子作为微传送器传输量子信息。一个量子光源发射的100个光子所包含的信息将超过世界上最大的超级计算机所能处理的信息。使用20—30个纠缠的量子光源,科学家们就有可能构建出一台通用的纠错量子计算机。但实现上述目标面临的最大挑战是,从控制一个量子光源到控制两个量子光源。因为光源对外界的“噪音”非常敏感,因此很难复制。历经20年努力,在最新研究中,洛达尔团队成功创造出两个相同的量子光源,并开发出先进的纳米芯片,对每个光源进行精确控制,实现了量子力学纠缠。最新研究主要作者、博士后阿列克谢蒂拉诺夫解释道:“纠缠意味着控制一个光源,就可立即影响另一个光源,使我们可创建出一个量子光源组成网络,其中的所有光源相互作用,能以与普通计算机中的比特相同的方式来执行量子运算,从而获得当今计算机技术无法实现的处理能力。”
  • 日本用新型光源实现量子加密长距离传输
    日本冲电气(OKI)公司成功开发了一种在理论上不可能泄密的量子加密方式,并可以在城市间实现长距离通信。该公司利用光的&ldquo 量子纠缠&rdquo 特性在验证试验中实现了140公里无中继信息传输。这一研究成果将在2015年投入使用。日本和欧洲都在进行关于量子加密通信的研究,但通信距离短一直是这一课题的难点。新的研究成果使这一技术的实用性得到大幅度提高。 量子加密通信是在被称为光子的光粒子上载荷密码的加密方式,冲电气公司为此开发了能够产生光子的新型激光光源。这种新型光源不但比现有的量子加密通信光源成本更低,而且能够兼容现有光通信系统中的光器件,有较好的实用性。冲电气公司以2015年为目标,计划首先在金融机关和医院等保密性要求较高的专用线路上应用。然后逐步向公众通信网普及。 冲电气公司在实验系统中,有效利用了两个一组的光子特有的&ldquo 量子纠缠&rdquo 特性。在进行加密通信时,将处于纠缠状态的两粒光子分别送到相距140公里的收、发两端,收发两端各取一粒光子作为双方使用的通用密匙。发送端利用光子的物理特性,在&ldquo 看到&rdquo 光子的某一瞬间决定密匙的形式,接收端会使用这一密匙解密所收到的信息。在传输过程如果中遭到窃密,会残留&ldquo 光痕迹&rdquo ,系统能够立刻发现。 在现有的光通信系统中,由于激光光源强度较弱,无中继通信距离仅能达到100公里左右,新型光源技术使得长距离通信成为可能,冲电气公司将与其他企业和大学协作,研发新型光通信系统。 【量子加密通信方式】 光具有&ldquo 波&rdquo 和&ldquo 粒子&rdquo 的两重性,从粒子的角度看被称为光子。上述研究的主要方向是利用光子载荷密匙,发送者和接收者通过共有密匙实现量子加密通信。根据物理学定律,光子在被第三者&ldquo 看到&rdquo 的瞬间,其物理状态会发生变化并留下&ldquo 痕迹&rdquo ,因此在该加密系统理论上是不可能失密的。 上海和呈仪器制造有限公司Shanghai Hasuc Instrument Manufacture Co.,Ltd主营:电炉、电阻炉、马弗炉、恒温摇床、净化台、洁净工作台、高温炉、生物安全柜、恒温振荡器、箱式电阻炉、恒温培养摇床。 http://www.hasuc.cn http://www.hasuc.cc http://www.shlab17.com http://www.4008806667.com http://www.shhasuc.com http://www.dryexpo.com http://www.5911718.com http://www.dry17.com http://www.5921718.com 办公地址:上海市奉贤区南桥镇翡翠国际广场1号楼1020 工厂地址:上海浦卫公路6955号 总机电话:021-51688813 直线电话:021-67186861/57188687 /60457408 /60457409 总机传真:021-51686613 直线传真:021-57188687-806 自动传真:021-51686613 人工传真:021-57188687-806 企业QQ:400-880-6667
  • 首次实现单个量子光源的超分辨选择性激发和成像
    p   光的衍射极限限制了常规光学成像的分辨率和介质光子器件的尺寸,将对光的操控和利用制约在波长水平,而金属纳米结构的表面等离激元可以将光场束缚在纳米结构表面,使突破衍射极限的纳米尺度光操控成为可能。金属纳米线不仅具有显著的局域电磁场增强效应,可以在纳米尺度上增强光与原子、分子、量子点、色心等纳米量子光源的相互作用,而且支持传输的表面等离激元模式,可作为等离激元纳米波导实现亚波长束缚的光信号传输,是构建片上纳米光子回路的基本元件。金属纳米线与单个纳米量子光源的耦合可以实现单个量子化的表面等离激元的产生和传输,对该体系的研究对于深入认识单光子水平上光与物质相互作用的基本物理和设计纳米量子光子器件都具有重要意义。集成在金属纳米线上的多个纳米量子光源可以通过表面等离激元发生相互作用,产生新的光学现象,如协同辐射和量子纠缠。当纳米光源之间的距离达到亚波长尺度时,光学显微镜的分辨率限制了对金属纳米线上的多个纳米光源进行超分辨成像和超分辨可控激发,阻碍了相关实验的进展。 /p p   针对上述问题,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件实验室魏红副研究员和合作者设计了一种利用金属纳米线上的表面等离激元干涉场作为激发源的超分辨激发和成像方法。由于表面等离激元干涉条纹的周期远小于激发光波长,这种方法具有突破衍射极限的光学分辨率。银纳米线上的传输表面等离激元与局域表面等离激元的干涉形成之字形分布的电场,反向传输的两束表面等离激元干涉形成周期性对称分布的电场。通过调控两束激发光之间的相位差,上述两种等离激元干涉场的分布都沿着纳米线移动,使纳米线上的量子点处的电场强度发生变化,从而可以调控量子点的激发。利用该方法可以实现对相距几十纳米的两个量子点的选择性激发,实验中通过对相距100 nm的两个量子点的选择性激发演示了该技术的可行性。通过将结构照明显微成像技术与金属纳米线上的表面等离激元干涉场相结合,利用模拟计算实现了对多个量子点的超分辨光学成像,分辨率约为96 nm。该工作为研究和表征等离激元纳米波导与多个纳米量子光源耦合体系的光学特性提供了一种实验方法,对于深入认识纳米尺度上表面等离激元增强的光与物质相互作用的机理和规律、设计基于表面等离激元的纳米/量子光子器件和回路等具有重要意义。相关研究结果发表在Nano Letters 18, 2009-2015 (2018)。 /p p   魏红副研究员对金属纳米线表面等离激元的物理特性及其调控进行了长期的系统的研究,取得了一系列原创性的成果。最近她和合作者受邀在国际著名综述期刊Chemical Reviews(影响因子47.9)上发表邀请综述Plasmon Waveguiding in Nanowires [Chemical Reviews 118, 2882-2926 (2018)]。该论文得到了审稿人一致的高度评价,被认为是一篇非常及时、全面和权威的综述(“a very timely and comprehensive review”, “a comprehensive and authoritative review”),是纳米等离激元光子学领域最好的综述论文之一(“one of the best reviews in nanoplasmonics field”)。 /p p   上述工作得到了中国科学院、国家自然科学基金委和科技部的资助。 /p p    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/4a2fb2c3-f2db-44d4-9c56-367bfaca07e6.jpg" title=" 1.png" / /p p   图1. 利用银纳米线表面等离激元实现对量子点的可控激发(Nano Lett. 18, 2009-2015 (2018))。 /p p    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0f754c10-d33c-4c70-a4cc-9aabce79ba2c.jpg" title=" 2.png" / /p p   图2. 利用银纳米线表面等离激元选择性激发两个相距100 nm的量子点中的任意一个(Nano Lett. 18, 2009-2015 (2018))。 /p p    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/1074f43b-c0b0-4cd4-99b6-6f18fcfa4c79.jpg" title=" 3.png" / /p p   图3. 将表面等离激元干涉场用于结构照明显微成像技术实现对多个量子点的超分辨光学成像(Nano Lett. 18, 2009-2015 (2018))。 /p p    img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/04354f19-0558-4348-9b78-f63646341f13.jpg" title=" 4.jpg" / /p p   图4. 金属纳米线中表面等离激元传输的示意图、表面等离激元模式色散关系的示意图以及三个研究方向(Chem. Rev. 118, 2882-2926 (2018))。 /p p br/ /p
  • 中国科大合作研究首次实现基于新型二维材料非线性的量子光源
    中国科学技术大学郭光灿院士团队教授任希锋等人与新加坡国立大学教授仇成伟、博士郭强兵等合作,在二维材料非线性量子光源研究中取得重要突破。研究成果1月4日发表在《自然》杂志上。   小型化、集成化是解决空间光学量子系统稳定性差、不可扩展等问题的理想方案,也是光学量子计算、量子通讯等走向大规模和实用化的必经之路。量子光源作为量子光学系统必不可缺的部分,其小型化一直是人们研究的重点。任希锋前期与南京大学等单位合作,将超构表面引入到量子信息领域,集成超构透镜阵列与非线性光学晶体,实现了100路径参量下转换,制备了超高维量子纠缠态和多光子源。   为了进一步提高量子光源的集成化程度,任希锋与新加坡国立大学等单位的合作者一起,首次利用新型二维材料NbOCl2的非线性过程实现了超薄的量子光源,厚度可低至46nm。   二维材料的层内晶体结构稳定,而原子层间的相互作用力要弱很多。基于这种特性,单层二维材料可以在保持原子尺度厚度的同时也保持物理性质的稳定,使得二维材料可以稳定且灵活地与各种微纳尺度光学器件直接耦合,因此被广泛应用在集成光子芯片的各个重要组成部分之中。常见的二维材料(WS2、WSe2等)虽然具有很大的二阶非线性系数,但是单层厚度太薄(图一:NbOCl2晶体的结构测试,单层厚度约0.65nm图二:NbOCl2二维材料的倍频二阶非线性过程测试图三:基于NbOCl2二维材料的量子光源
  • Nature Nanotechnology:量子调控在芯片平台上实现基于二维材料的有序高效量子光源
    2015年中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳教授等人在WSe2二维单原子层半导体材料中发现非经典单光子发射,连接了量子光学和二维材料这两个重要领域,打开了一条通往新型光量子器件的道路。由于基于单原子层的量子调控的潜在前景和新颖物理意义,该领域很快成为国际激烈竞争的焦点。国内外的科学家们一直在进一步探索量子发射器、量子计算机等相关领域的新技术与新应用。现在,来自史蒂文斯理工学院Stefan Strauf教授组报道了一种新的制备高效率量子发射器的方法,用于在芯片平台上创建大量的量子光源。该方法具有有序可控以及量子产率高的特点,不仅为不可破解的加密系统开发铺平道路,而且还为量子计算机的研发提供了可能的技术方案。该项工作成果发表在Nature Nanotechnology 一文中,文中描述了一种在芯片任意位置按需创建量子光源的新方法(如图1a所示)。 图1:在芯片上任意位置按需创建量子光源的示意图(图片来源:Nature Nanotechnology 13,1137–1142 (2018))蓝宝石衬底上分布了有序分布的金颗粒(立方体)阵列,单层WSe2被转移到衬底上,三氧化二铝分隔层与金镜子也被加入实验的设计。理论与实验证明了单光子发射器存在于每个金颗粒的四角处。实验发现单光子发射器实现了每秒发射4200万个光子,创历史新高。值得指出的是,在量子发射器光致发光谱的测量过程中(如图2所示),使用了德国attocube systems AG公司的低温强磁场共聚焦显微镜attoDRY1100+attoCFM(如图3所示),它简单易用,模块化的设计满足了光学实验开放性与灵活性的要求。低温与强磁场下的光致发光、荧光光谱、拉曼光谱、光电流、电致发光、电学测量等材料性质测量都可以由此实验平台实现。 图2:低温磁场中单层WSe2与金纳米立方体耦合的光致发光测量结果(图片来源:Nature Nanotechnology 13,1137–1142 (2018))图3:低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素 无液氦低温强磁场显微镜attoCFM使用低温与强磁场适用的位移器使样品在三个不同线性轴方向上进行几个毫米范围的精细移动。配合特殊设计的适用于高NA值的低温物镜,系统可准确定位与发现微米尺度的样品。外置的光学头可自由更换光学部件,可立调节激发和接受端口。该系统因而可以实现微纳米尺度下样品定量表面性质表征。图4:无液氦低温强磁场显微镜attoCFM系统具有超高稳定性与大灵活性,简单易用,是研究具有挑战性的量子光学实验的不二之选
  • 滨松开发出世界上最小波长扫描量子级联激光器,有望用于便携式火山气体监测系统光源
    此次,滨松光子学株式会社在日本国家研究开发法人新能源与产业技术开发组织(NEDO)主办的“实现IoT社会的创新传感技术开发”项目中,利用独自的微机电系统(MEMS)技术和光学封装技术,成功开发出世界上最小尺寸的波长扫描量子级联激光器(QCL),其体积约为传统产品的1/150。通过将其与日本产业技术研究所开发的驱动系统结合,实现了高速操作和外围电路简化,同时作为光源安装在分析设备上,使可便携的小型分析设备的开发成为现实。在本开发项目中,我们提高了二氧化硫(SO2)和硫化氢(H2S)的探测灵敏度以及设备的维修性,目标是实现在火山口附近对火山气体成分的长期和稳定的检测。此外,它还可以应用于化工厂和下水道中有毒气体的泄漏检测和大气测量等。图1 世界上最小尺寸的波长扫描QCL,体积约为传统产品的1/150概要在火山爆发的前几个月,火山气体中的二氧化硫(SO2)或硫化氢(H2S)等浓度会开始逐渐上升,因此对该气体浓度的监测是火山爆发预测的常规方法。目前许多研究机构在火山口附近安装了电化学传感器分析设备,通过电极检测来实时分析火山气体的成分。但由于电极与火山气体的接触,容易出现寿命变短和性能降低的问题,因此除了定期更换部件等维护,监测的长期稳定性也是一个难题。这样,长寿命光源和全光学光电检测器分析设备则具有无需大量保养,还具有高灵敏度并长时稳定地进行成分分析的特点。目前因为光源的尺寸较大,尙难以将其安装在火山口附近。 在此背景下,滨松从2020年开始,参与了NEDO与产业技术综合开发机构(产综研)的“实现IoT社会的创新传感技术开发”※1项目,积极投入研究和开发具有全光学,小尺寸,高灵敏度和高可维护性特点的新一代火山气体监测系统。 滨松公司正在该项目中承担了分析设备光源的小型化任务,并成功开发出中红外光※2在7-8微米(μm,μ为百万分之一)范围内可高速改变输出功率的世界上最小尺寸波长扫描QCL(Quantum Cascade Laser)。※3(图1、图2、表)。本次新开发的产品是通过将其与产综研开发的驱动系统相结合,实现了高速操作和外围电路简化,作为光源安装在分析设备上,实现了可便携的小型化分析设备。此外,本项目的目标是进一步提高灵敏度和可维护性,实现长时间稳定地对火山口附近气体进行实时监测。同时也有望应用于化工厂和下水道的有毒气体泄漏检测和大气测量等用途。产品特点 1、开发了世界上最小的波长扫描QCL,体积约为传统产品的1/150。 公司利用独自的MEMS技术,对占据了QCL的大部分体积的MEMS衍射光栅※4进行完全的重新设计,成功开发出新的尺寸约为以前1/10的MEMS衍射光栅。此外,通过采用小型磁铁,减少了不必要的空间,并采用独特的光学封装技术,以0.1微米为单位的高精度实现部件的组装,实现了世界上最小的波长扫描QCL,其体积约为传统产品的1/150。 2、实现中红外光在波长7~8μm的范围内的周期性变化输出 滨松利用多年积累的量子结构设计技术※5通过搭载新开发的QCL元件,实现中红外光在易于吸收SO2或H2S的7-8μm的波长范围内的扫描输出。同时,我们还开发了可变波长QCL,可以从7-8μm范围内选择特定波长进行输出。 3、可高速获取中红外光的连续光谱 与产综研传感系统研究中心开发的驱动系统相结合,实现波长扫描QCL的高速波长扫描。它可以在不到20毫秒的时间内获取中红外光的连续光谱,可捕捉和分析随时间快速变化的现象。图2 波长扫描QCL的结构表 本次开发的波长扫描QCL的主要规格未来计划滨松公司将与NEDO和产综研进一步构建新型高灵敏度和高可维护性的火山气体监测系统,同时推进多点观测等实地测试。此外,公司将在2022年度内推出将该产品与驱动电路或与本司光电探测器相结合的模块化产品,以扩大中红外光的应用。 “注释” *1 实现IoT社会的创新传感技术开发 项目名称:实现IoT社会的创新传感技术开发 / 创新传感技术开发 / 波长扫描中红外激光器 研究开发新一代火山气体防灾技术 业务和项目简介:https://www.nedo.go.jp/activities/ZZJP_100151.html *2 中红外光 是一种波长比可见光长的红外光,一般把波长在4-10μm之间的红外光称为中红外光。 *3 波长扫描QCL(Quantum Cascade Laser) 量子级联激光器(QCL)是一种通过在发光层中采用量子结构,可以在中红外到远红外的波长范围内获得高输出功率的半导体激光光源。波长扫描量子级联激光器是将从量子级联激光器发出的中红外光进行分光,反射到MEMS衍射光栅,再通过对MEMS衍射光栅进行电控,使其的倾斜面发生快速变化,从而实现中红外光的波长快速变化并输出。 *4 MEMS衍射光栅 通过电流工作的小型衍射光栅。衍射光栅是一种利用不同波长的光衍射角度的差异来区分不同波长光的光学元件。 *5 量子结构设计技术 是一种利用纳米级超薄膜半导体叠层产生的量子效应的器件设计技术。在该开发中,滨松公司在QCL的发光层采用了独有的反交叉双重高能态结构(AnticrossDAUTM )。
  • 光伏纳米粒子可用作量子光源
    研究人员发现新型光伏纳米粒子可以发射相同的光子流。图片来源:美国《每日科学》网站据最新一期《自然光子学》杂志报道,美国麻省理工学院研究人员证明,新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流,这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特,以构成此类设备的基础。大约20年前,一些研究人员提出使用光作为基本量子比特单位的想法。这样做的好处在于无需再使用控制量子比特的昂贵而复杂的设备,只需要普通的镜子和光学探测器。研究人员表示,有了这些类似量子比特的光子,就可用家用线性光学系统建造一台量子计算机。因此,这些光子的准备是关键,他们最终选择了铅-盐类钙钛矿纳米颗粒。纳米颗粒形式的卤化铅钙钛矿有着极快的低温辐射速率,光发射得越快,输出就越有可能具有定义明确的波函数,因此,快速的辐射速率使卤化铅钙钛矿纳米颗粒能够发射量子光。为了测试它们产生的光子是否真的具有这种特性,研究人员采用了标准测试,即检测两个光子之间的洪-欧-曼德尔干涉。在没有任何辐射增强或光子结构的情况下,结果显示出高达0.56±0.12的校正可见度。这些结果证明了钙钛矿纳米晶体作为不可区分的单光子的可扩展胶体源的独特潜力。
  • 红外光源研究获进展
    p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 近日,国际半导体产业杂志Semiconductor Today& nbsp 报道了中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张子旸课题组与中国科学院半导体研究所刘峰奇、王占国实验室合作研制中红外宽谱光源阵列的最新成果。该成果发表在Optics Letters上。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中红外宽谱光源基于半导体量子级联材料,光源的有源层由30个重复的级联周期组成,各周期之间通过低掺杂的n型InGaAs分隔开。研究人员所设计的有源区能带结构如图1所示,它采用了双声子共振结构,一个周期的有源区包含四个耦合的应变补偿In0.678Ga0.322As/In0.365Al0.635As量子阱。这种结构通过两次光学声子辅助弛豫来实现更高效的低能级载流子抽运,从而增大粒子数反转,提高自发辐射效率。使用这种材料结构的宽谱光源具有阈值电流密度更低、输出功率更高等优势。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为了获得抑制激射实现超辐射发光所需要的低反射率(小于10-6),中红外宽谱光源器件尺寸一般比较大,因此很难制备成集成的器件阵列结构。研究人员所设计的宽谱光源器件波导结构如图2所示,这是一种双沟道脊型分段波导器件结构,由直条端、倾斜条形区、J型波导三部分组成。这种波导结构通过两次反射率的突变,利用比较小的器件尺寸就满足了低反射率的要求。基于这一结构,研究人员制备了一系列宽谱光源阵列,得到了室温连续输出功率2.4mW,谱宽199cm-1,远场发散角20° 。中红外光源在大气通信、空间遥感、化学检测、医疗诊断等领域有着重要应用。该工作得到国家重点研发计划和自然科学基金的资助支持。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/360d2fb2-5a36-4f02-8777-818e5c049a43.jpg" title=" 1.png" alt=" 1.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: center " 图1:基于四阱耦合双声子共振的量子级联能带结构& nbsp /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/cd213e91-46f1-4f16-8a43-f6aaf101ee36.jpg" title=" 2.png" alt=" 2.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 图2:中红外量子级联宽谱光源器件阵列示意图。左上:显微图像。右上:SEM图像。& nbsp /p
  • 卓立汉光可调单色光源的应用 — 均匀光源
    技术介绍:目前市场上有多种灯源,这些灯源只一般提供复色光,不能根据用户的实际应用提供单一或是较短波段范围的光,因此可调光源也就孕育而生。光源经过不同特点的分光器件(一般为单色仪),输出或是高分辨高窄线宽光,或是高能量的复色光,从而可以在不同的应用场景中使用。产品应用:均匀光源是可调光源一个重要分支,一般可用于探测器如(CCD,CMOS)的响应均匀性测试等光电领域测试。CCD像素非均匀性测试:CCD芯片是由多个像素组成。在CCD制造过程中,因为硅基材料本身质量,以及生产工艺等因素,即使在同一个采集参数下(曝光时间,读出速率等),各像素的暗电流,量子效率还是会有细微的差别。在一些大面阵相机使用的场景,如天文观测,需要在CCD相机使用前对感光芯片的各像元的响应非均匀性做统一的测试。 均匀光源是该测试中的重要环节,光源的均匀性和稳定性都会影响到测试的准确性。 图1:CCD芯片非均匀性测量流程图,内含TLS(可调光源)和积分球如上图所示灯源经光谱仪分光后由积分球输出成为均匀光源,然后照射待测CCD相机进行测试。根据测试响应波段的要求,一般灯源可以选用卤素灯作为光源,用光功率计放置于积分球出口,测量光源在不同电流时的能量输出。经过长时间开启后,(一般30分钟以上),再次测量输出能量数值。经过对比,得到一个电流最佳值使得灯源在长时间工作后仍可保持1%以内的稳定性。光源均匀性测试可以用光功率计在XY电移台上以一定间隔(如1cm),在CCD测试位置获得光源照射到CCD面上的不同位置的照射强度均匀程度。在光源的强度稳定性和均匀性符合测试指标后,接下来可以进行CCD非均匀性测试。分别在挡光和不挡光状态下获得相机在同一AD等参数的情况下图像数据。然后在逐一针对不同曝光时间分析像素点的数值输出。最后得到对CCD芯片的响应均匀性测试,并重新建构测试芯片的暗电流和光电流的分布情况。 图2:卓立汉光推出的基于可调光源的均匀光源系统卓立汉光经过多年的研发,针对不同的光源需求,推出基于不同光源和单色仪的可调光源系统(TLS系列光源) 图3:不同灯源组合灯源加320mm焦距谱仪组合TLS光源灯源不稳定性输出范围氙灯(75W、150W)1%200-2000nm氙灯(300W、500W)10%200-2000nmEQ光源1%200-2000nm溴钨灯(150W、250W)1%350-2500nm40W红外光源1%1.1-12um 灯源加200mm焦距谱仪组合TLS光源灯源不稳定性输出范围氙灯(75W、150W)1%200-1000nm氙灯(300W、500W)10%200-1000nmEQ光源1%200-1000nm溴钨灯(150W、250W)1%350-2500nm40W红外光源1%1.1-8um 引用文献:1, Liang Shaolin, Wang Yongmei, Mao Jinghua, Jia Nan, Shi Entao,Infrared and Laser Engineering, 0417004, 48(2019)2, EMVA Standard 1288,Standard for Characterization of Image Sensors and Cameras,2021Wang Shushu, Ping Yiding, Men Jinrui, Zhang Chen, Zhao Changyin,Proc. SPIE 11525, SPIE Future Sensing Technologies, 115252I (2020)
  • 厦大团队成功研制新型自旋固态光源芯片
    磁性材料中,拓扑自旋结构具有比传统材料稳定耐久的优势,在信息处理储存领域应用潜力巨大,但因其尺度小、依赖低温和磁场环境等特点,一直在应用方面难以突破。近日,厦门大学半导体研究团队康俊勇教授、张荣教授、吴雅苹教授通过物理学、材料学、电子学的交叉研究在该领域取得重大进展,提出利用强磁场调控原子轨道的新思想,成功将拓扑自旋结构用于半导体器件,研制出拓扑自旋固态光源芯片,实现了拓扑自旋结构从理论到器件的关键突破。相关成果以吴雪峰、李煦、康闻宇为共同第一作者于7月13日发表在《自然电子学》期刊上。拓扑自旋固态光源芯片示意图。课题组研究人员介绍,为了发挥拓扑自旋结构的优势作用,并实现在半导体器件领域的应用,团队通过理论模拟,大胆预测拓扑自旋结构可能反向操纵电子和光子。在这一思想火花的指引下,团队自主设计搭建设备,通过优化材料体系,在宽禁带半导体衬底上成功生长出大尺度、长程有序且在室温及无外磁场环境下高度稳定的拓扑半子晶格,为自主研发拓扑自旋固态光源芯片打下坚实基础。(a)磁力显微镜下的大面积meron晶格(b)电子在meron结构中运动轨迹示意图(c)T-LED结构设计及其粒子手性传递机理示意图。随着研究的深入,团队进一步证实此前预测,即当电子注入半子晶格时,其输运轨迹可受到有效调控,进而产生自旋极化。在此基础上,团队进一步将自旋极化电流注入半导体量子阱中,完成了从拓扑保护的准粒子到电子再到光子的手性传递,实现了高效的自旋光发射,成功研制出拓扑自旋固态光源芯片。该新型拓扑自旋固态光源芯片有望满足未来量子科技等发展需求。
  • 光电二极管的量子效率:如何测量量子效率?
    为了测量光电二极管或太阳能电池等设备的量子效率,通常需要测量响应不同波长的入射光子而产生的电子或载流子的数量。此过程涉及将设备的输出(如光电流)与撞击设备的已知光子数量进行比较。使用专用设备和受控照明条件来确保在不同波长的光下进行准确测量。然后将量子效率计算为比率或百分比,以量化设备将光转换为电信号的效率。量子效率(QE)测量系统的PD-QE光路设计。以下是该系统如何工作的分步说明:灯系统:这是系统的光源。它发出的光直接射向单色仪。斩波器:斩波器周期性地中断光束。这种调制可以区分光源信号和环境光信号,从而提高测量精度。单色器:单色器将光分散成其组成波长,类似于棱镜,并选择窄带波长通过。滤光轮:位于单色仪之后,可用于进一步细化到达样品的光的波长或强度。光圈:光圈调整光束直径,控制穿过样品的光量。镜头:镜头将选定的光聚焦到样品或光电探测器上。参考电池:用于通过提供可比较样品 QE 的已知标准来校准系统。样品:这是正在测试 QE 的光电探测器或太阳能电池。它吸收光线并产生光电流,其大小用于计算其 QE。在 QE 测量系统中,光源的准确度和精度、单色仪选择正确波长的能力以及检测器的稳定性至关重要。光路设计对于确保光有效、精确地传递到样品以进行准确测量至关重要。光伏检测请搜寻光焱科技
  • 产线用传感器校准-LED积分球光源
    01用途蓝菲光学(Labsphere)是图像传感器校准光源中公认的领导者。此款设备具备了照度连续可调、高低色温连续可调的功能,高均匀性避免了定位带来的误差。主要应用于各类光学光学传感器研究、开发和生产测试和校准。02一体式设备节省空间本产品是专门为光学传感器校准而推出的定制产线LED类型均匀光源。一体式设备,内置Labsphere专门设计用均匀光源系列积分球。本款产品经过优化设计,内置积分球配置高低色温LED, 开口2inch。开口处均匀光源的均匀性可以达到98%以上。这款产品内置多通道直流电源用于LED直流供电,内置多通道监控,可以实时监控开口处照度。每颗LED都在做过老化和校准,并且可通过软件精密控制LED电流大小,获得几乎连续可调的色温和照度。软件接口和二次开发模块,便于客户后期系统集成。03优化设计积分球出光处配置高透过率中性匀化片,防止灰尘进入积分球带来的污染。积分球采用高性能LED, LED配置了风冷式散热,保证长期重复性和复现性。04组成光源主机、多通道电源、积分球均匀光源、带滤光片的探测器、电流表、软件、防灰滤光片、高低色温LED模组、软件、校准。05特点方形外观、一体式设计出口照度均匀性 99%开口:45mm色温:高低色温连续可调照度:高低输出连续可调照度色温设置mS级别调整和迅速切换可实时监控照度和LED衰减情况高重复性可加选件监控光谱变化和色温变化06测量应用照度/亮度校准色温校准光谱校准动态范围平场响应线性度量子效率饱和曝光度灵敏度空间和角不均匀度07行业应用环境光传感器校准CMOS图像传感器测试手机相机校准光电二极管响应测试RGB传感器测试 小型摄像头08软件LED进行老化,以及通过内部自带的散热装置,保证系统输出良好的稳定性。此外,通过自带高精度的亮度/照度监控器,可以实时观测亮度输出情况。亮度/照度稳定性(10分钟)均匀性:内置优化结构和尺寸设计的积分球,以及高漫反射率的涂料,提升了光源的反射次数从而提升均匀性达到99%以上。均匀性:内置优化结构和尺寸设计的积分球,以及高漫反射率的涂料,提升了光源的反射次数从而提升均匀性达到99%以上。
  • 量子点问鼎诺奖 | 滨松量子产率测量仪助力量子点测量研究
    图1 来源:诺贝尔奖委员会官网。北京时间10月4日17时45分,有着“理科综合奖”之称的诺贝尔化学奖揭晓。瑞典皇家科学院决定将2023年诺贝尔化学奖授予美国科学家Moungi G.Bawendi、Louis E Brus,俄罗斯科学家Alexei l.Ekimov ,以表彰他们对量子点的发现和研究。该奖项的授予充分表明了量子点技术在科学领域中的又一重要突破。 01量子点是一种纳米级半导体发光材料,通过施加一定的电场或光压,这些纳米半导体就会发出特定频率的光,而发出光的频率会随着半导体的尺寸的改变而变化。因此,我们通过控制它们的尺寸和形状,就可以控制其发出的光的颜色(如图2),从而获得独特的光学和电子特性(如图2)。 图2 量子点荧光随尺寸的变化示例。 由于量子点丰富的物理化学性质,吸引了很多学者投身其中,目前已经形成了很多重要的前沿技术。除了我们熟知的已经商业化的量子点液晶显示以外,量子点还可以用于未来显示、光伏发电、高性能激光光源应用、单光子光源应用以及作为荧光探针用于生物成像等。 02 作为一种独特的纳米材料,在量子点的研究中,首先会关注其光谱特征和量子产率;在一些情况下,电致发光效率和荧光寿命也是需要被测量的参数。 #宽广的光谱测量 在生物荧光探针等应用的量子点研究中,不仅需要测量可见光区的光谱,还可能需要测量近红外红外光的光谱。 图3 从可见到近红外连续光谱测量的双探测器方案。为了契合这样的需要,滨松Quantaurus-QY plus中不仅配备了高灵敏度高信噪比背照式CCD探测器(探测范围从紫外至约1100nm的近红外,如图3上左),而且配备了专门用于近红外波段的InGaAs探测器(从850nm至1650nm,如图3上右)。作为在光电行业深耕细作几十年,光探测器产品线非常宽广的技术型公司,滨松在Quantaurus系列产品中均选用了自产的探测器。并基于对探测器的深刻理解与定制,开发出了特有的“光谱无缝缝合”技术,使得通过可见光探测器和近红外探测器所得到的光谱能够衔接在一起(如图3),从而使用户可以在350-1650nm的范围内,横跨可见及近红外区域得到完整且精准的光谱和真实的量子产率数值。(如图4) 图4 文献案例:横跨可见到红外的光谱测量。500nm左右的峰为吸收光谱,1300nm左右的峰为发射光谱。(N. Hasebe, et al. Anal. Chem.&ensp 87&ensp (2015), 2360)。 #精准的量子产率测量滨松量子产率测试仪对上至100%,下至1%以下的量子产率都具有非常准确的测量能力(如图5)。 图5 滨松量子效率分析仪对一些标准样品的测试值与文献值的对比(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (2009), 9850)。 为了得到精确的结果,除了在硬件方面精益求精,滨松也一直在研究量子产率测量中的各种误差来源。比如对于许多量子点,激发光谱和发射光谱会有所重叠(如图6);这意味着量子点发出的荧光有可能被自身再次吸收——这种自吸收(reabsorption)现象会导致量子产率的测量值低于真实值,而且越浓的溶液低估得越厉害(如图7)。图6 几种量子点的吸收及发射光谱。实线为吸收光谱,多点连线为发射光谱;蓝绿黑红对应着量子点尺寸从小到大。(U. Resch-Genger, et al. Nat. Methods 5 (2008), 763)。 针对这种低估量子产率的可能,滨松运用了对应的自动测量流程及算法(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys.&ensp 11&ensp (2009), 9850)保证得到最为准确的量子产率读数(如图7)。 图7 自吸收(Reabsorption)校正结果示例(K. Suzuki, et al. Phys. Chem. Chem. Phys. 11 (2009), 9850)。#滨松量子产率测量仪Quantaurus-QY plus
  • 上海光源线站工程建设获进展
    10月29日至30日,上海光源线站工程中的能源材料线站(E-line)软X射线分支和硬X射线分支、稀有元素分析线站通过了中国科学院条件保障与财务局组织的工艺测试。  本次工艺测试以线上线下相结合的方式进行。测试专家组由中科院物理研究所、高能物理研究所、上海应用物理研究所,以及中国科学技术大学、苏州大学、浙江大学、上海科技大学、上海市辐射环境安全技术中心的专家组成(其中,11位现场、5位线上),麦振洪研究员为现场测试组长,胡天斗研究员任总组长(线上)。中科院条财局重大设施处樊潇潇参加会议,工程经理赵振堂院士及副经理、高研院副院长邰仁忠研究员分别致辞。  专家组听取了项目总工程师王劼作的上海光源线站工程总体报告以及各测试项目负责人作的自测报告,审定了工艺测试大纲,并分组进行现场实测。根据实测结果,专家组一致认为能源材料线站的软X射线分支和硬X射线分支、稀有元素分析线站的各项指标全部达到验收指标,部分优于设计指标。  能源材料线站是一条软、硬X射线结合的复合型线站,其硬X射线分支为国内首条通过工艺测试的硬X射线高能量分辨谱学线站,具备了高能量分辨X射线发射谱和高能量分辨X射线荧光吸收谱(HERFD-XANES)等实验方法,可有效解决传统吸收谱方法能量分辨低以及无法识别因轨道间电荷转移导致的关键性能变化的瓶颈。实验站关键设备“基于球面晶体的高分辨发射谱仪”在国内属首次研制。上海光源团队通过开展联合攻关,自主设计机械运动结构、自主开发运动控制与数据采集模块,克服了精密光学、机械稳定、谱学数据处理与信号采集与反馈等方面的难题,利用条纹分析晶体研制出硬X射线七晶发射谱仪(XES)(图1)。经专家组现场工艺测试,能量范围覆盖3.2-19.5 keV,能量分辨优于2 eV(图2),可有效识别轨道间电荷转移。  能源材料线站软X射线分支线可为用户提供共振X射线发射谱(RXES)、共振弹性X射线散射谱(REXS)等实验方法。RXES适用于揭示电池材料体相及固液界面氧化还原过程中电荷转移等电子特性。REXS可应用于探索量子灵巧材料中的电荷、轨道及自旋等长程序,并可用于研究有机材料(如有机太阳能电池、光刻胶等)中的相分离及相畴大小分布。在该分支线在建设过程中,科研人员设计并研制了迄今为止世界上首套双联、互穿光栅单色器(图3),巧妙解决了局促空间下软、硬X光并行通过的难题;研制出国内首台中分辨率超高真空共振发射谱仪(图4),同时,关于该谱仪系二期关键预研设备,项目组在充分调研国际上已有发射谱仪的基础上,基于能源材料研究的科学需求与特点,设计和优化谱仪各方面参数(光栅类型、数目、优化能量点、长度、曲率半径、变线距、出入射臂长、CCD像素阵列、倾角),在测试中能量分辨率达65meV(图5),优于设计指标90meV;研制出国内同步辐射首台软X射线散射仪(图6),在超高真空环境下集成样品的六轴自由度运动及探测器臂的三轴自由度,采用散射仪直接坐地与腔体振动解耦,样品分体铜辨冷却,测试转角分辨率达0.005度(优于设计指标0.01度),冷却温度达15K(优于设计指标20K)。  稀有元素分析光束线站面向我国核能领域研究的重大需求,以U-Pu和Th-U循环中存在关键科学和技术问题为目标,建立了基于同步辐射X射线的放射性样品先进实验手段。线站建立了样品检测监测、储存室和通风系统等放射性样品实验环境(图7),可进行固体(粉末压片)和液体的放射性样品实验,α和β放射样品的放射性活度可达1.85 GBq/Sample,γ放射样品的放射性活度可达185MBq/Sample。线站光子能量可覆盖5-50keV,实验方法以高分辨衍射和高分辨发射谱为特色,高分辨衍射实验测得20keV的X射线,LaB6的(110)面衍射峰(12.11o)半高宽达到0.0087o的高分辨能力(图8),高分辨发射谱学在光束线使用Si(111)晶体时在U L3边的发射线13.618keV的弹性散射峰半高宽达2.8eV的分辨率(图9)。此外,实验站(图10)还覆盖了常规性X射线衍射(散射)、谱学和成像等同步辐射表征技术,并提供微束实验表征方法。稀有元素分析线站已获得辐射安全许可证,成为国内第一条可进行放射性样品实验研究的综合性线站,将在我国的核科学研究领域中发挥重要的推动作用。  上海光源线站工程属于国家“十二五”重大科技基础设施建设项目,于2016年11月20日正式开工。该工程建设内容包括新建16条性能先进的光束线站、实验辅助系统、光源性能拓展、建安工程及配套公用设施。上海光源线站工程通过创新的设计,将实现第三代同步辐射光源近乎极限的时间、空间以及能量分辨能力,全面提升上海光源科技策源能力,更好地服务于世界科技前沿与国家战略需求。截止目前,已有12线23站完成工艺测试投入试运行。图1.硬X射线七晶发射谱仪图2.发射谱仪的能量分辨率图3.双联、互穿光栅单色器图4.中分辨率超高真空共振发射谱仪图5.谱仪能量分辨率65meV@445eV图6.软X射线散射仪图7.样品检测监测、储存和通风系统图8.高分辨衍射角分辨测量结果图9.发射谱能量分辨率测试结果图10.稀有元素分析实验站
  • 大连化物所利用大连光源揭示星际硫化氢分子全波段光化学图像
    近日,大连化物所大连光源科学研究室分子光化学动力学研究组(2507组)袁开军研究员团队和英国布里斯托大学Mike Ashfold教授、南京大学胡茜茜教授合作,揭示了星际硫化氢分子高电子激发态光化学动力学,构建硫化氢全波段、全通道解离动力学图像。   硫化氢分子是太阳星云中最重要的分子之一,其光化学过程对硫单质、硫氢自由基(SH)和氢气(H2)等星际介质的起源和演化有重要意义。尽管硫化氢分子光解离研究受到越来越多的关注,但是迄今为止国内外尚未构建高分辨的、完整的动力学图像。   本工作中,袁开军团队利用大连相干光源结合里德堡氢原子飞行时间谱和时间切片离子成像技术,测量了硫化氢在极紫外波段所有产物通道的光化学。实验结果表明,硫化氢光解离产物的动力学和量子产率具有明显的波长依赖特性。理论计算通过构建高电子激发态势能面,阐明了硫化氢光解过程中复杂的非绝热解离特性。该工作不仅为星际硫化学模型的构建提供了科学依据,同时为量子动力学理论的发展提供了研究范例。   袁开军团队近年来依托大连相干光源系统研究了星际硫化氢分子极紫外光化学,测量了硫化氢光化学生成SH自由基的量子产率(Nature Communications,2020),揭示了硫化氢转动激发依赖的光化学反应机理(Nature Communications,2021),提出了硫化氢光化学过程是星际空间高振动激发H2的重要来源(The Journal of Physical Chemistry Letters,2022)。   相关成果以“The vibronic state dependent predissociation of H2S: determination of all fragmentation processes”为题,发表在《化学科学》(Chemical Science)上,并被选为封面文章。该工作第一作者是我所2507组联合培养博士研究生赵亚锐。该工作得到了国家自然科学基金、中科院关键技术团队、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。
  • Montana用户中国科学技术大学量子信息重点实验室实现了量子点发射的多模式固态量子存储
    中国科学技术大学量子信息重点实验室利用Montana Instruments低温光学恒温器实现了量子点发射的确定性单光子的多模式固态量子存储。该成果在国际上次实现量子点与固态量子存储器两种不同固态系统之间的对接,并且实现了100个时间模式的多模式量子存储,模式数创造高水平,为量子中继和全固态量子网络的实现打下坚实的基础。研究成果发表在10月15日的《自然通讯》上。 文章的共同作者为唐建顺博士(量子点)和周宗权博士(固态存储)都是Montana Instruments 低温光学恒温器用户。文章作者与Montana低温光学恒温器合影 纠缠分发是构建量子网络的核心技术。由于信道中不可避免的传输损耗,目前在信道中直接进行纠缠分发只能达到百公里量,要想实现长程的纠缠分发则需要基于单光子量子存储和两光子Bell基测量的量子中继技术。目前已经实验验证的量子存储或量子中继方案都是基于概率性光源的存储,这类方案的长程纠缠分发时间预计将在分钟量以上。Experimental set-up 审稿人对该成果给予了高度评价:“(连接)纯固态量子光源和固态量子存储器对该领域具有显著的贡献(….pure solid-state quantum emitter and solid-state quantum memory a significant contribution to the field)”;“该工作朝着(量子中继的)正确的方向迈出了重要的一步(….this work takes an important step in the right direction)”。 相关产品Montana超精细低温光学恒温器:http://www.qd-china.com/products2.aspx?id=280 关于Quantum Design Quantum Design是的科研设备制造商和仪器分销商,于1982年创建于美国加州圣迭戈。公司生产的 SQUID 磁学测量系统 (MPMS) 和材料综合物理性质测量系统 (PPMS) 已经成为公认的测量平台,广泛的分布于上几乎所有材料、物理、化学、纳米等研究领域的实验室。2007年,Quantum Design并购了欧洲大的仪器分销商LOT公司,现已成为著名的科学仪器领域的跨国公司。目前公司拥有分布于英国、美国、法国、德国、巴西、印度,日本和中国等地区的数十个分公司和办事处,业务遍及全球一百多个和地区。中国地区是Quantum Design公司活跃的市场,公司在北京、上海和广州设有分公司或办事处。几十年来,公司与中国的科研和教育领域的合作有成效,为中国科研的进步提供了先进的设备以及高质量的服务。
  • 沈阳科仪:正参与同步辐射装置、先进光源等大科学装置建设
    近日,上交所表示,终止半导体设备厂商中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司(以下简称“沈阳科仪”)发行上市审核。在沈阳科仪得招股说明书中显示,其正参与同步辐射装置、先进光源等大科学装置建设。招股书显示,沈阳科仪主要从事干式真空泵、真空仪器设备的研发、生产和销售,并提供相关技术服务。干式真空泵是半导体制造工艺设备的核心附属设备,为集成电路、光 伏、LED、平板显示、锂电池等行业的生产设备提供所必需的高度洁净真空环境。沈阳科仪得真空仪器设备产品主要包括大科学装置、真空薄膜仪器设备、新材料制备设 备三大类。其中大科学装置指用于基础科学研究的国家重大科学工程的大型科研 装置与设施;真空薄膜仪器设备主要包括用于科研的PVD、CVD设备;新材料制备设备主要包括晶体材料制备设备、真空冶金设备等。在招股书的发行人的主营业务经营情况部分中显示,发行人正在参与北京高能同步辐射光源、上海同步辐射装置、合肥先进光源、大连相干光源等国家重大科学基础设施的建设,发行人已成为国内大科学装置真空技术及真空科研仪器设备领域领先的产品与服务提供商。资料显示,合肥先进光源(HALS)是基于衍射极限储存环的第四代同步辐射光源,其发射度及亮度指标的设计目标为世界第一,建成后将是全世界最先进的衍射极限储存环光源。合肥先进光源(HALS)设计定位世界唯一、位于中低能区、“具有鲜明衍射极限及全空间相干特色”的第四代同步辐射光源,将应用于动态世界的观测,为能源与环境、量子材料、物质与生命交叉等领域带来前所未有的机遇。图源 大连相干光源大连相干光源是一台采用高增益谐波放大运行模式的极紫外自由电子激光用户装置,是一种以相对论高品质电子束作为工作介质,在周期磁场中以受激发射方式放大电磁辐射的新型强相干激光光源。该装置是我国第一台自由电子激光大型用户装置,是世界上唯一工作在极紫外波段的自由电子激光用户装置,也是世界上最亮的极紫外光源。自由电子激光是近年来国际科技界飞速发展的一类重大科技基础设施,被称为“第四代先进光源”,具有超高亮度、超短脉冲、全相干等优异特性,大大提高了实验研究的时间和空间分辨率。
  • 这一次我们带来了激光驱动高亮EUV光源!
    我们有幸在此宣布,经过双方密切的交流与探讨,众星已与荷兰 ISTEQ 落实并达成了合作协议。众星联恒将作为中国地区的独家代理,全面负责激光驱动高亮EUV光源 TEUS 系列产品在中国市场的产品售前咨询,销售以及售后业务。ISTEQ 将对众星联恒提供全面、深度的技术培训和支持,以便更好地服务于中国客户。我们将继续为中国广大科研用户及工业用户带来更多创新技术及前沿资讯! ISTEQ 荷兰 ISTEQ 坐落于埃因霍温的高科技园区,在开发和制造各种类型的尖端产品方面拥有广泛的专业技术与丰富的经验。ISTEQ 致力于为各种工业应用尤其是半导体、材料分析和光谱学应用开发广泛的现成解决方案,公司产品包括:激光驱动高亮EUV光源 TEUS、激光等离子体白光光源、用于 X-Ray/EUV/VUV 波段的定制化光谱仪及等离子体诊断设备等。1激光驱动高亮 EUV 光源 TEUS 系列来自荷兰 ISTEQ 的 TEUS,LPP EUV 光源基于快速旋转液态金属靶,这种新型 LPP 光源结合了传统的碎片抑制技术,是清洁极紫外光源的绝佳解决方案。型号EUV收集角(sr)激光平均功率(W)脉宽(ns)重频(kHz)等离子体尺寸(μm)亮度(W/mm2sr)EUV功率(mW)TEUS-S1000.051001.525601105TEUS-S2002005022010TEUS-S40040010045020特征优势高速旋转液态靶,提供了:— 避免液滴类碎片污染— 激光-靶材作用面不受干扰,输出参数(亮度/通量/空间位置)高效稳定— 无需同步的连续靶材多种碎屑抑制技术共同作用,提高收集器镜片预期寿命连续工作时间长,维护间隔长耗时短,自动化程度高的交钥匙工程典型应用掩膜及表面检测图形化掩膜检测掩膜空间像检测材料科学晶圆检测极紫外扫描光刻工艺链中的极紫外光学器件检测2激光等离子体白光光源 XWS 系列ISTEQ 的等离子体白光光源产品可应用于各种应用,包括光谱学,高分辨率显微镜,薄膜测量,表面测量等。多种类型可选基础款XWS-65高亮款XWS-X可调谐Hyperchromator高功率XWS-R紧凑型XWS-30双光束XWS-Dual port主要优点连续激光脉冲放电宽光谱范围: 190 – 2500 nm高光谱亮度: up to 50 mW/(mm2srnm)高时空稳定性: STD吸收和荧光光谱学微电子学中的诊断系统-污染和缺陷控制表面测量,椭偏测量和散射测量显微镜,包括共聚焦和荧光光学组件检测色谱检测器,微流体,晶圆实验室,液滴光谱仪,细胞荧光计等3X-Ray/EUV/VUV光谱仪LSP-X 射线校准光谱仪▪ 射谱范围:0.3-1.6nm▪ 光谱分辨率(λ/δλ):100-400▪ 探测器:多种 CCD 可选XUV- VUV光谱仪AGS▪ 可单次测量极宽的光谱范围▪ 掠入射振幅光栅提供高的灵敏度▪ 光谱分辨率(λ/δλ):50▪ 探测器:高量子效率 CCDHD-1射线光谱仪▪ 射谱范围:0.04-1.6nm▪ 光谱分辨率(λ/δλ):100▪ 探测器:多种 CCD 可选VUV-QFF 光谱仪▪ 射谱范围:5-150nm▪ 光谱分辨率(λ/δλ):三光栅配置,分辨率高达500▪ 探测器:CCD/MCP
  • 大连化物所“极紫外光源技术及其在能源基础科学研究中的应用团队”通过验收
    中科院条件保障与财务局组织验收专家组听取了项目总体报告和三个核心成员报告,了解了财务审查情况,现场查看了项目典型成果,经质询讨论,一致认为:项目团队完成了项目实施方案规定的全部任务,达到了项目预期目标,成果显著,同意通过验收。专家一致建议持续支持。  该项目执行期为2019至2021年。经过三年时间,项目组突破了基于常温加速器的极紫外自由电子激光双脉冲运行模式关键技术,发展了面向未来的基于超导加速器的高重频极紫外自由电子激光关键技术,开辟了独特的质量选择中性团簇的红外光谱关键技术,有效填补了国内和国际空白,使我国在新一代光源的研发和技术领域处于国际先进行列。项目组基于极紫外光源技术,发展了国际领先的实验技术,结合精确的理论计算在原子、分子、量子态分辨水平上揭示了气相、团簇、催化、表面等能源基础领域重要化学过程的基本动力学规律,取得了多项重要成果,为大气雾霾、表界面催化、光催化、星际化学等领域提供了坚实的科技支撑和创新策略。  该项目形成了一支具有国际先进研发能力的极紫外光源技术团队,积累了自由电子激光技术,大型科学装置,先进实验站的设计、建设、运营、维护的丰富经验,同时也掌握了基于极紫外光源的气相、团簇、催化、表面等领域的基础科学知识、实验技术以及理论计算方法,取得了丰富的科研成果。
  • 贺利氏特种光源的研究荣获SIA杂志 “最佳论文奖”
    2023年5月,Larisa von Riewel, Simone Rudolf和Jonas Breitenbach因其论文《使用多尺度模拟方法对锂离子电池阳极中浆液干燥过程和粘结剂迁移的微观研究》获得SIA杂志颁发的“最佳论文”奖。电极干燥工艺的新突破电极的干燥是复杂且昂贵的锂离子电池制造工艺链中的关键步骤。目前,干燥过程都是在传统的热风烘箱中完成的,它们需要大量的能量来提供所需的热风和温度。新一代红外技术已被证实能够实现该领域的降本增效。通过贺利氏内部试验验证和客户反馈,在现有的热风烘箱中整合加装红外辐射器后,可以使生产速度提高 80-90%,且有效提高产品质量。新科技加持微观验证同时,为了更有效地使用我们的红外线辐射器来优化干燥过程,不能仅仅依靠实验,至关重要的是要了解湿电极膜干燥过程中发生的化学机理。使用计算化学,这一涵盖了从量子力学到分子相互作用领域的强效模拟工具,帮助我们获得了实验结果背后的基础理论依据。我们与Simcenter Culgi公司紧密合作,完成了电极干燥中一个重要且突出的现象模拟 - 粘接剂迁移,并展示了不同干燥条件对粘接剂分子运动的影响。我们的实验及模拟结果表明,使用未优化的干燥参数会导致电极层和基材之间的粘附力丧失。此外,基于这些丰富的经验,贺利氏特种光源支持客户在干燥速度和能量密度方面定制红外干燥解决方案,以获得理想的微观结构、机械和电化学电极性能。贺利氏特种光源研究工业制程的这一科学途径被NeMMo会议科学委员会在今年于法国南特举行的会议上评为最佳论文, 并发表在SIA杂志 (Société des Ingénieurs de l'Autombile)上。
  • 上海高研院在量子增强的超分辨显微成像机制研究中取得进展
    中国科学院上海高等研究院王中阳课题组提出新型的基于荧光量子相干的超分辨显微成像方法,研究成果以Breaking the diffraction limit using fluorescence quantum coherence为题,近日发表在 《光学快报》(Optics Express)上。 在经典光学成像中,显微镜的空间分辨率受阿贝衍射极限限制为?λ/2NA,其中λ为光波长,NA为显微物镜的数值孔径。近二十年来,各种超分辨荧光显微成像技术的出现打破了光学衍射极限,将空间分辨率提高到纳米尺度,主流技术包括随机光学重构超分辨成像技术(STORM)、结构光照明显微技术(SIM)和受激辐射损耗技术(STED)。其中STED和STORM通过不断提升测量精度极限来提高分辨率,如STED利用非线性受激辐射损耗机制来压制衍射受限的埃里斑尺寸再通过点扫描获得超分辨成像,而STORM通过统计荧光分子中心位置的定位精度来超衍射极限分辨,其分辨率由测量精度即统计分辨率极限? ?N?1/2决定,?N?为探测到平均光子数。 在量子光学中,现有研究表明利用光的量子性质能够突破经典的空间分辨率限制,从而进一步提升分辨率。例如,利用N个纠缠光源的光子干涉能够将分辨率提升到海森堡极限?1 / N。而在荧光显微镜中,同样可以利用荧光光源的量子特性来实现分辨率的提升。单个荧光分子或原子的发射具有单光子辐射源的性质,在一次脉冲激发下仅发出单个光子,因此光子发射统计概率不同于热辐射光源的一簇一簇的光子辐射,而是一个接一个发出,体现了明显的反聚束统计特性,并且理想的单光子源发出的光子在光谱、偏振上完全相同,即具有高的光子不可区分特性。上述荧光的量子性质已被实验证明存在于荧光显微成像常用的荧光染料中,例如单个有机染料分子、单个量子点以及单个金刚石色心,为发展新型的超分辨荧光显微成像技术带来了新的量子信息维度。 基于此,王中阳课题组提出了基于荧光光源的量子性质的超分辨成像方法,并对成像机制展开研究。研究者从荧光光源的发光机制出发,考虑了大多数荧光染料所包含的退相和光谱扩散机制,构建了通用的单光子波函数并考虑其在显微系统中的时间和空间维成像变换;通过计算双光子干涉的时间和空间的探测概率分布,从而获得荧光量子相干统计模型。该模型为宏观部分相干理论与荧光微观辐射机制提供了桥梁。基于此模型,研究者还提出了一种基于荧光量子相干性的超分辨荧光显微成像方法。利用新型的单光子雪崩探测器(SPAD)阵列统计荧光光子的时间和空间涨落p(r, t)。为了提取荧光光子相干性,通过引入时间门Tg作为光子到达时间的后选择窗口来提取高度相干的光子并沿Tg积分构造时间相干调制函数p(r, Tg),如图1所示。 时间相干调制函数与荧光光源空间分离量s有关。因此,通过准确测量时间相干调制函数,并预先确定其它变量,可从中准确提取出衍射极限内荧光光源空间分离距离s。此时,分辨率(即光源分离距离s)取决于荧光时空相干性的测量精度,而相干性测量精度又与探测到的光子数和空间采样率有关,如图2所示,仿真结果表明,当探测到的光子数达到104时,分辨率可以达到50 nm。该新型量子增强成像技术能够发掘荧光量子时空涨落特性及量子相干性,有助于实现荧光弱信号下的快速超分辨成像。  论文链接   图1.基于荧光量子相干的超分辨荧光显微成像方法示意图。(a)实验装置图;(b)传统成像方式和SPAD阵列探测方案对比图;(c)成像过程时序图;(d)荧光光子时空相干性概率分布;(e)引入时间门调制后荧光光子时空相干性概率分布。 图2.不同累计光子数下p(0, Tg)的测量精度(荧光光源距离s分别为50和100 nm)
  • 卓立汉光携波长可调单色光源亮相德国慕尼黑光电展
    第二十三届德国慕尼黑光电展于2017年6月26日在德国慕尼黑展览中心举行,该展会是全球唯一覆盖整个光电子行业所有门类、展示最尖端科技的专业光电博览会,目前,卓立汉光与Mountain Photonics GmbH 联合参加展出,卓立汉光携最具影响力产品:波长可调单色光源亮相展会现场! ZOLIX&Mountain Photonics GmbH德国慕尼黑光电展展位号:B2.340 卓立汉光与Mountain Photonics GmbH 已正式签订代理协议,由Mountain Photonics GmbH全权代理卓立汉光产品推向德国市场,Mountain Photonics GmbH 在光电行业累积了70年的经验,为客户推广最全面的光学测量技术专业产品。 Mountain Photonics GmbH德国慕尼黑光电展(展位现场图) 卓立汉光自1999年成立,通过数年的不断努力,成为了光电行业知名的生产厂商, 2000年我司推出第一套量产型三光栅光谱仪后,不断推出了多套荧光、拉曼、光电探测器光谱响应、太阳能电池检测等光谱测量系统,广泛应用在众多高校和科研院所的研究与试验,为国家科技创新贡献了一份力量,产品凭借优良的品质远销欧美、东南亚等海外市场。 此次展会,与Mountain Photonics GmbH公司联合展出的Omni-λBright亮谱系列产品, 其应用市场广泛: 用于荧光光谱测试系统的激发光源 生物荧光测试 探针台应用 CCD相机 CMOS相机 紫外光传感器 红外光传感器 太阳能电池测试 PEC光电化学电池量子效率测试 光电探测器光谱响应度标定 眼部防护用品光谱测试 光学镜头透过率测试 透反吸测试系统光源 更多卓立汉光产品详情,请登录公司展台:北京卓立汉光仪器有限公司更多产品详情:可调单色光源
  • 再次突破!中国科大首次实现多模式量子中继
    中国科学技术大学郭光灿院士团队在量子存储和量子中继领域取得重大进展。该团队李传锋、周宗权研究组利用固态量子存储器和外置纠缠光源,首次实现两个吸收型量子存储器之间的可预报量子纠缠,演示了多模式量子中继。该成果6月2日23点在线发表在国际著名学术期刊《自然》上。图1 基于吸收型量子存储器实现量子中继的原理示意图由于单光子在光纤传输中的指数级损耗问题,量子态在光纤中传输的距离被限制在百公里量级。为了建立起全国乃至全球的量子网络,需要采用量子中继方案。其基本思路是把长程纠缠传输的任务分解为多段短距离的基本链路,在基本链路上建立量子存储器之间的可预报纠缠,然后利用纠缠交换技术把量子纠缠扩展至目标距离。国际上已有的量子中继基本链路均基于发射型量子存储器构建,其纠缠光子是由存储器本身发射出来的。这种架构难以同时支持确定性光子发射和多模式复用存储,从根本上限制了纠缠分发的速率。理论研究表明,基于吸收型量子存储器的量子中继架构可以解决这一问题。这一架构把量子存储器和量子光源分离开来,故能同时兼容确定性光子源和多模式复用,是目前理论上通信速率最优的量子中继方案。李传锋、周宗权研究组长期从事基于稀土离子掺杂晶体的固态量子存储器的研究,近十年不断提升固态量子存储的性能指标以满足量子中继的技术需求,包括使存储保真度达99.9%、模式数达100个、光存储寿命达1小时等。在本实验中,研究组基于参量下转换技术制备了两套纠缠光源,并基于独创的“三明治”结构制备了两套固态量子存储器。每对纠缠光子中的一个光子被三明治型量子存储器所存储,而每对纠缠光子中的另一个光子被同时传输至中间站点进行贝尔态检验。一次成功的贝尔态检验会完成一次成功的纠缠交换操作,使得两个空间分离3.5米的固态量子存储器之间建立起量子纠缠,尽管这两个存储器没有发生任何直接的相互作用。量子中继基本链路的演示实验中实现了4个时间模式的复用,使得纠缠分发的速率提升了4倍,实测的纠缠保真度达到了80.4%。该工作证实了基于吸收型量子存储构建量子中继的可行性,并首次展现了多模式复用在量子中继中的加速作用。该成果为量子中继的发展研究开创了一个可行的方向,为实用化高速量子网络的构建打下基础。审稿人对该工作给予了高度评价:“The present work focuses on the ensemble approach, which has a number of advantages in the context of quantum repeater applications, multiplexing for instance(这个实验采用系综存储器,在量子中继应用中具有一系列的优势,比如多模式复用)”;“the demonstration is a very straight forward and clean demonstration of the quantum repeater elementary link… it is a significant accomplishment that will form the basis for further research(这个实验是对量子中继器基本链路的一个非常直接和清晰的演示,… … 这是一项重要的成就,将为接下来的研究奠定基础)”;“such is a major accomplishment towards realizing long-distance quantum networks on land(这是在地面上实现远距离量子网络的一项重大成就)”。中科院量子信息重点实验室的博士后刘肖和博士研究生胡军为该论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省以及中国科学院的资助。周宗权得到中科院青年创新促进会的资助。论文链接: https://www.nature.com/articles/s41586-021-03505-3 图2 实验装置图(中科院量子信息重点实验室、中科院量子信息和量子科技创新研究院、科研部)
  • 这台低温光学系统,再发两篇Nature,助力用户在量子自旋、量子光学领域持续发力!
    在量子材料与量子效应的研究中,无损的光谱学测量已经变得尤为重要。而在低温等极端条件下的原位显微光学测量是近十年来逐渐发展成熟的测量方法。近几年中大量重要的科研工作中都有低温光学测量的内容。Montana Instruments 生产的超精细多功能无液氦低温光学系统以其卓越的性能广受低温光学领域科学家的好评。超过千套设备分布在世界各地的重要高校和科研院所,并助力用户做出了大量的顶级科研成果。近期,超精细多功能无液氦低温光学系统用户的工作中又有两项问鼎了高水平学术杂志-Nature。1、正方晶格铱酸盐中的量子自旋向列相研究自旋向列是经典液晶概念的磁性类似物,是物质的第四种状态,同时表现出液体和固体的特征。特别是在价键自旋向列中,自旋具有量子纠缠效应,可以形成多极序而不破坏时间反演对称性,但目前为止,还难以在实验室进行透彻的研究。韩国浦项科技大学与浦项基础科学研究所的Hoon Kim, Jin-Kwang Kim, B. J. Kim等研究者利用变温拉曼光谱、磁光克尔测量和共振非弹性X射线散射等多种技术对Sr2IrO4进行测量,在正方格子铱酸锶 (Sr2IrO4) 中发现了自旋向列相和四极序,并利用共振X射线衍射技术确定了四极序的空间结构和对称性。其结果发表在Nature上(Quantum spin nematic phase in a square- lattice iridate)。本文中基于超精细多功能无液氦低温光学系统进行了大温区范围的变温拉曼测量。在冷却时,从拉曼光谱中获得了静态自旋四极磁化率的发散,以及伴随出现了与旋转对称自发破缺有关的集体模式。这标志着在Tc≈263K时向自旋向列相的转变,并且在Tn≈230K以下的反铁磁相中四极序持续存在。图:变温拉曼测量表明自旋向列相的相变。这一研究表明了在Mott绝缘相中存在自旋向列相等多重序,为我们提供了关于材料中隐藏序的新见解。研究还表明有可能通过电荷四极干涉来检测四极序。本篇研究的结果为探索具有强自旋轨道耦合的过渡金属氧化物等竞争相互作用材料中自旋向列相的产生提供了直接证据。揭示了人们普遍认为与高温超导机制密切相关的Néel反铁磁体的量子序。因此,这篇文章对于凝聚态物理领域的研究具有重要的推动作用。2、量子点-单光子超辐射研究量子光源发射器的亮度最终由费米黄金法则来决定,其辐射率与其振荡器强度乘以光子态的局部密度成正比。由于振荡器强度取决于固有的材料特性,因此对高发射率的追求依赖于使用电介质或等离子体谐振器来提高光子态的局部密度。相比之下,利用超辐射的集体行为来提高振荡器强度从而提高发射率这一途径研究还较少。最近,有人提出使用其巨振子强度跃迁可以使量子阱中的弱约束激子的相干运动延伸到许多晶胞上,从而明显提高振荡器的强度。图:载流子寿命的温度依赖特性瑞士苏黎世联邦理工学院Chenglian Zhu,Maksym V. Kovalenko & Gabriele Rainò等,在Nature上发文(Single-photon superradiance in individual caesium lead halide quantum dots),报道了单个铯铅卤化物量子点的单光子超辐射,在钙钛矿量子点中的单光子超辐射,辐射衰减时间低于100皮秒,几乎与报道的激子相干时间一样短。本篇工作中作者利用超精细多功能无液氦低温光学系统进行了系统的单量子点光谱测量。辐射率对量子点的大小、组成和温度的特性依赖性测量表明,系统形成了巨大的过渡偶极子,并且通过有效质量计算对测量结果进行了证实。本篇研究结果有助于开发超亮相干量子光源。本研究还证明了单光子发射的量子效应在比激子玻尔半径大十倍的纳米颗粒中持续存在。超精细多功能无液氦低温光学系统超精细多功能无液氦低温光学系统以超低振动和超高的温度稳定性被广泛应用于多种高精度的变温光谱和显微成像实验中。Montana Instruments推出的新一代超精细多功能无液氦低温光学系统——CryoAdvance,是基于模块化设计架构的新一代标准化产品。该系统采用特殊减振技术和温度稳定技术,在不牺牲任何便捷性的同时,为实验提供超高温度稳定性和超低振动环境。CryoAdvance系列产品具有多种型号、配置、选件与配件可选,能够满足每个研究人员的个性化需求。除了标准系统之外也可为用户提供整体光学测量系统的解决方案。 CryoAdvance技术特点:&blacksquare 自动控制:智能触摸屏,“一键式操作”,实时显示温度、稳定性、真空度等多种指标。&blacksquare 模块化设计:多种配置可选,快速满足各种实验需求,后续升级简单。&blacksquare 多通道设计:基本配置已包含光学窗口+直流电学+高频电学通道。&blacksquare 稳定性设计:新设计在变温和振动稳定性上进一步优化。&blacksquare 最低温度:3.2K&blacksquare 振动稳定性:&blacksquare 光学通道:多个光学窗口,近工作距离、集成物镜、光纤引入等多种配置可选。Montana超精细多功能无液氦低温光学系统
  • 615公里!我国首次实现开放式架构双场量子密钥分发
    记者从北京量子信息科学研究院获悉,该研究院袁之良团队利用光频梳技术首次实现开放式架构双场量子密钥分发系统,完成615公里光纤量子密钥分发实验。相关研究成果发表在最新一期的《自然通讯》上。据了解,量子密钥分发基于量子物理的基本原理和一次一密的加密方式,可实现无条件安全通信。2018年英国东芝欧洲研究所提出新型双场协议,使得安全成码率以信道衰减的平方根线性下降,在无中继的情况下可突破码率界限,是实现500公里以上光纤量子通信的可行方案。双场协议的实现需要两个异地独立激光源在第三方远程节点处实现稳定的单光子干涉,但通信双方激光源的微小频差与长距离光纤造成的快速相位漂移都对干涉有重要影响。目前,传统方案是在遥远两地间架设服务光纤作为传输媒介,然后通过时频传输或者光学锁相环等技术,完成两地激光源的频率锁定,这种闭合光纤架构非常不利于多节点的广域量子保密网络应用。据介绍,研究团队基于自主开发的相干边带稳相与异地激光源频率校准技术,研制出首个开放式架构、无须服务光纤的新型双场量子密钥分发系统,实现低损耗光纤四百公里级、五百公里级、六百公里级的安全成码,并打破无中继量子密钥分发的码率界限,还成功演示臂长差为百公里的量子密钥分发实验(目前最长臂长差记录)。相较之前的实验成果,量子信号光的相位漂移速率降低千余倍,大大降低相位参考光的噪声影响,有助于光纤量子密钥分发距离向千公里级别突破。基于光频梳的开放式架构有利于未来构建多用户多节点的城际量子保密网络,并对基于单光子干涉的分布式量子网络具有重要意义。该项工作得到了国家自然科学基金的支持。
  • 量子显微镜可详细观察活细胞细节
    显微镜技术取得重大突破!据最新发表在《自然》杂志上的文章,来自澳大利亚昆士兰大学的研究人员发明了一种量子显微镜,可使研究人员在的情况下检查活细胞,看到其他方式无法揭示的生物结构细节。这为生物技术的应用铺平了道路,且有望应用于导航、医学成像等领域。  显微镜由量子纠缠提供动力,爱因斯坦将这种效应描述为“远距离幽灵般的相互作用”。  来自昆士兰大学量子光学实验室和ARC工程量子系统卓越中心(EQUS)的沃里克鲍恩教授说:“这是第一个性能超过现有最佳技术的基于量子纠缠的传感器。”这台量子显微镜的成功首次证明,量子纠缠改变传感范式的潜力。  量子显微镜的一个主要成功之处在于,它能够跨越传统光基显微镜的“硬障碍”。通常,传统的光学显微镜会在被观察的生物样本上聚焦照明光线,更强大的光源使研究人员能够更细致地看到细胞。但这种方法的精确度存在一个根本性限制:在某一时刻,足够明亮的光线会破坏活细胞。  鲍恩和他的同事们已经找到了克服该问题的方法。他们使用了一种带有两个激光光源的显微镜,但通过一种特殊设计的晶体“挤压”了其中一束光线。它通过在光子(激光束中的光粒子)中引入量子纠缠来做到这一点。  光子被耦合成相互关联的对,其中任何具有不同于其他光子能量的光子都被丢弃,而不是被配对。这一过程降低了光束的强度,同时降低了其噪声,从而可以进行更精确的成像。  大约10纳米厚的酵母细胞的细胞壁及其细胞液,即使用最好的非量子显微镜,这两者的成像都是微弱的,用标准显微镜则是完全看不见的,而用量子显微镜则可以看到它们的结构细节,从而帮助我们在最小的尺度上理解生命的基本知识。  英国埃克塞特大学的弗兰克沃尔默表示:“这是光学显微镜领域的一项非常令人兴奋的进展,它为改进最先进的显微镜的工作方式打开了大门,其光强度正好不会破坏生物样本。”  鲍恩说,量子显微镜也将有实际应用。例如,光学显微镜经常被用来确定细胞是否癌变或诊断其他疾病,而量子显微镜可以显著提高这些测试的灵敏度,并加快测试速度。
  • 华南理工大学在大功率近红外光源研究方面取得新进展
    近日,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室夏志国教授团队在Nature Photonics期刊上在线发表了题为“Laser-Driven BroadbandNear-Infrared Light Source with Watt-Level Output”的研究论文。该论文报道了一种组成极为简单的MgO:Cr³⁺近红外荧光透明陶瓷,所制作的蓝光激光驱动近红外光源器件输出功率达到目前最高纪录的6 W,并展示了其在远距离夜视补光和无损检测成像等领域的应用。晶圆级MgO:Cr³⁺半透明陶瓷蓝光发光二极管(LED)催生了第四代半导体照明技术,新应用需求对光源器件提出了更高的要求,蓝光激光二极管(LD)结合荧光转换材料成为一个重要的发展方向。它由极亮的蓝光LD泵浦荧光转换材料制作,并在航空航海照明、水下照明、激光荧光显示投影仪以及大功率近红外光源器件等应用中具有巨大潜力。该项研究发明了一种接近“性能完美”的高稳定性MgO:Cr³⁺荧光透明陶瓷(中国发明专利,ZL202211147958.4),其宽带近红外发光发射峰值810 nm,取得了迄今为止的最高外量子效率(81%)。通过掺杂引入的Cr³⁺离子在Mg²⁺格位异价取代,使得结构中存在丰富的阳离子空位缺陷,形成了不同局域环境的Cr³⁺发光中心。与此同时,发光中心之间的声子辅助激发态能量传递过程,弥补了长波长发射的非辐射弛豫,克服了能隙率的影响,提升了发光效率。进一步得益于MgO荧光透明陶瓷所具有的超高导热率,在22 W/mm²蓝光LD泵浦下获得了超过6 W的宽带近红外输出功率,光转换效率达29%。MgO:Cr³⁺荧光半透明陶瓷的荧光光谱及辐射机理采用该项技术搭建的原型器件可穿透3 cm厚的不透光硬纸板,实现剪刀模型成像,其成像分辨率为6l p/mm。这种全新的激光驱动大功率近红外光源在夜视补光、工业探伤设备及医疗器械的无损检测成像等领域具有广泛应用前景。激光驱动的近红外光源及其应用华南理工大学材料科学与工程学院/发光材料与器件国家重点实验室博士研究生刘高超为该论文的第一作者,夏志国教授为通讯作者。这项研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划和广东省珠江人才计划资助。论文链接:https://doi.org/10.10 38/s41566-024-01400-7
  • 蓝菲光学发布成像传感器量子效率测试系统-蓝菲光学-QES新品
    SPECTRA-QT 成像传感器量子效率测试光源对于图像传感器行业而言,精确地了解光电量子效率的转换是极其重要的,一个良好特性的传感器可以指定和调整输入滤波后光谱,增强修正终端产品的使用性能。Spectra-QT成像传感器量子效率测试积分球均匀光源提供可调的、已知均匀度的、覆盖光谱灵敏度范围的硅光学传感器单色光源,用于测试图像传感器的光谱响应率和量子效率,线性度,像素和模块。测量参数:量子效率光谱响应度线性度 特点:超高的光照强度和超大的动态范围,能够满足各种传感器的量子效率测试需求输出稳定、光谱辐射度均匀的面光源,确保传感器测试结果的一致性。光谱辐照度和辐亮度能够实时溯源至美国国家标准与技术研究院(NIST)提供软件开发包,能够满足客户各种自定义测试流程开发需要规格参数光谱辐照度光谱辐亮度波长范围:375 - 1100 nm375 - 1100 nm光谱带宽:5 nm to10 nm5 nm to10 nm波长准确度:0.6 nm0.6 nm开口孔径尺寸:29 mm, 23.9 mm, 26.2 m, 22 mmN/A400 nm最大光谱辐照度:12 mW/cm232 mW/cm2-sr600 nm最大光谱辐照度:21 mW/cm254 mW/cm2-sr800 nm最大光谱辐照度:5 mW/cm211 mW/cm2-sr550 nm稳定性: (UV-VIS 光源): (VIS-NIR 光源) 0.05% over 5 sec period 0.05% over 5 sec period 创新点:QES成像传感器量子效率测试光源提供可调的、已知均匀度的、覆盖光谱灵敏度范围的硅光学传感器单色光源,用于测试图像传感器的光谱响应率和量子效率,线性度,像素和模块。 成像传感器量子效率测试系统-蓝菲光学-QES
  • 量子材料内首次测量电子自旋
    一个国际研究团队首次成功测量了一类新型量子材料内的电子自旋,这一成就有望彻底改变未来量子材料的研究方式,为量子技术的发展开辟新途径,并在可再生能源、生物医学、电子学、量子计算机等诸多领域找到用武之地。相关研究论文已刊发于最新一期《自然物理学》杂志。左边是实验结果,中间和右边是理论建模。红色和蓝色表示电子的速度。图片来源:意大利博洛尼亚大学电子自旋是电子的基本性质之一,指电子在空间移动的曲率。在最新研究中,来自意大利、德国、英国和美国的研究人员,通过先进的实验技术,利用粒子加速器同步加速器产生的光,并借助于对物质行为建模的现代技术,首次成功测量了一种新型的、颇具潜力的拓扑量子“笼目”(kagome)材料内电子的自旋,这也是科学家首次测量与拓扑概念相关的电子自旋。“笼目”指一种传统的编织竹纹,意指编织的孔眼图案。意大利博洛尼亚大学梅尼科迪桑特解释说,以足球和甜甜圈为例,这两个物体形状不同,决定其拥有不同的拓扑性质。同样,电子在材料中的行为也受到某些量子性质的影响,这些量子性质决定了电子在物质内的自旋。尽管很多年前科学家们就知道了电子存在自旋,但迄今还没有人能够直接测量量子材料内电子的这种“拓扑自旋”。在最新研究中,为测量“笼目材料”内电子的自旋,研究人员利用了被称为“圆二色性”的特殊效应,这是一种只能与同步加速器光源一起使用的特殊实验技术,利用了材料基于不同偏振吸收不同光的能力。理论研究人员使用强大的超级计算机,实现了复杂的量子模拟,实验团队则据此实现了测量。“笼目材料”相关研究结果有助人们更多地了解此类材料特殊的磁性、拓扑性和超导性质,为量子材料和量子力学研究开辟新道路。
  • attocube助力量子通信,陆朝阳被《自然》评为“中国科学之星”
    陆朝阳,《自然》杂志“中国科学之星”出生于1982年 | 英国剑桥大学博士 | 中国科技大学教授(图片来源:Nature, Volume 534, p461,2016 June23) “从DNA研究到中微子与神经系统科学,中国的科学家们的成果正在产生巨大的影响,正是由于科学家们的研究与创新,中国在科学界的地位也在逐步提升”,2016年6月《自然》评选了十位在各自领域取得突出成就并产生影响的科学家?,称之为“中国科学之星”。其中,中国科学技术大学的年轻教授陆朝阳由于在量子科学通信方面做出的巨大贡献而被称为“量子鬼才”(“Quantum Wizard”)。 量子通信的其中一个核心是具备高质量的单光子光源, 高质量的单光子光源是实现单量子多自由度远距离传输中的关键因素。利用德国attocube公司的无液氦低温强磁场共聚焦显微镜,陆朝阳教授次发现了单层二维材料二硒化钨(WSe2)中的单光子发射点。二维材料中的单光子发射或有助于科学界在未来发现高质量的单光子光源(具备高发光效率等),对量子通信领域具有重大现实意义。attoDRY1000-9T+attoCFM无液氦低温强磁场共聚焦显微镜在其工作中起到了重要作用(图片来源:Nature Nanotechnology, 497 Vol. 10, 2015) 一个单量子通常具有多个自由度(内在与外在的),且多个自由度之间存在相互关联。在量子通信领域中,如何同时传输量子所具有的多个自由度是一个公认的难题。2015年由陆朝阳教授与潘建伟院士发表的研究工作“多自由度量子体系的隐形传态” (“Quantum teleportation of multiple degrees of freedom of a single photon”Nature 516,Vol518,2015)打破了国际学术界自1997年以来只能传输基本粒子单一自由度的局限,开辟了量子通信的新思路。 依据2016年5月的物理评论快报(Physical Review Letters),陆朝阳教授利用变温恒温器研究了采用分子束外延方法生长的高质量量子点中的单光子发射现象,确切证实了单光子发射的效应(Near-Transform-Limited Single Photons from an Efficient Solid-State Quantum Emitter,PRL 116, 213601 (2016))。该工作具有重要的学术参考意义,是量子通信的研究道路上又一个坚定的前进脚步。分子束外延制备高质量量子点中的单光子发射研究(图片来源:PRL 116, 213601 (2016))无液氦低温强磁场共聚焦显微镜attoCFM技术特点:1. 应用范围广泛,包括磁场下PL/电致发光EL/ Raman谱等2. 无液氦闭环低温恒温器3. 磁场可达9T ( 二维矢量磁体9T/3T,15T磁体等可选)4. 变温范围:1.5K - 300K (mK可选)5. 低温物镜NA=0.82,50倍放大倍数,激光光斑约1um6. 可进行电学测量,配备标准chip carrier7. 样品可大范围定位: 5mm X 5mm X 5mm @ 4K8. 低温扫描范围:30um X 30um@4K9. 可升到AFM/MFM、SHPM、SNOM和STM等功能10. 兼容1"和2"孔径的恒温器和磁体,包括Quantum Design - PPMS11. 外置CCD,用于在低温下观测样品位置,视野范围75um相关产品:无液氦低温强磁场共聚焦显微镜-attoCFM系统
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