- 2025-01-21 09:30:56級聯光參量放大
- 級聯光參量放大是一種利用非線性光學效應，通過多級放大過程增強光信號的技術。它基于光參量振蕩器原理，通過改變泵浦光與信號光之間的相互作用，實現信號光的頻率轉換和功率放大。在級聯過程中，每一級放大都會將前一級的輸出作為輸入，進一步增大光信號的強度。該技術廣泛應用于超短脈沖產生、光譜展寬、光學成像及激光雷達等領域，具有高效、可調諧及寬帶放大等特點。
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級聯光參量放大資訊
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- 我國利用飛秒光學參量放大等技術輸出高性能種子滿足100拍瓦激光系統要求
- 拍瓦超強超短激光能在實驗室內創造出前所未有的超強電磁場、超高能量密度和超快時間尺度綜合性極端物理條件，在激光加速、激光聚變、核醫學等領域有重大應用價值。
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級聯光參量放大問答
- 2023-05-17 10:34:38【新品】全 球 首 款帶寬高達20 GHz的量子級聯探測器
- 量子級聯探測器(quantum cascade detector, QCD)于21世紀初被提出，是新型的光伏型量子阱紅外探測器。其工作原理基于電子吸收光子后在量子阱的子帶間躍遷并且激發態電子形成無需外加偏置電壓的定向輸運。量子級聯探測器通常由兩種禁帶寬度不同的半導體材料交替生長而成，通過能帶將材料的導帶設計成量子阱結構，其探測波長可覆蓋紅外與太赫茲波段。無外加電場時，量子級聯探測器在無光照條件下不會產生電流（無暗電流），僅在有光子入射的情況下，才會輸出光電流。全 球 首 款高速量子級聯探測器P16309-01一直以來全 球范圍內有許多科研機構從事QCD的研究和開發，但在產品化的路上沒有實質性突破。濱松公司利用層壓半導體薄膜所產生的量子效應來實現高截止頻率，針對QCD自身靈敏度偏低的問題，憑借多年的量子結構設計技術以及濱松自有的晶體生長技術和半導體工藝技術，成功推出了 全 球 首 款高速量子級聯探測器P16309-01，帶寬高達20 GHz，靈敏度高達1 mA/W。圖1 濱松QCD探測器P16309-01示意圖P16309-01產品特點1、室溫工作，無需制冷；2、峰值波長4.65 μm，靈敏度1 mA/W，探測率1.5*109 cm*Hz1/2/W；3、工作時無需外加電壓，即不需要外部電源；4、緊湊小巧（40*13.7*24 mm），內置聚焦透鏡，便于光路調節；5、截止頻率高達20 GHz（-3dB）。圖2 濱松QCD探測器P16309-01實測信號P16309-01應用范圍1、皮秒級超快現象如植物的光合作用、超大規模集成電路產生的電脈沖、激光器產生的超短激光脈沖等，持續時間小于1 μs的現象稱為超快現象。圖3 物質微觀體系中各瞬態現象的時間尺度2、時間拉伸紅外光譜（Time-stretch infrared spectroscopy）當前紅外光譜儀的最 高采樣頻率約1 MHz，這速率對于氣體燃燒、蛋白結構變化等過程來講還是不夠快。基于時間拉伸技術設計的超快紅外光譜儀（又稱色散傅里葉變換紅外光譜儀），可以將檢測速率提升至80 MHz。fs級的混合激光脈沖在FACED系統中被延遲伸展為ns級的時間相關光譜，通過樣品后被量子級聯探測器（QCD）探測。圖4 時間拉伸紅外光譜儀的結構及工作示意圖3、自由空間中紅外通信適用于自由空間光通信的窗口包括0.8 μm、1.55 μm近紅外波段以及4.5~5.2 μm、8~12 μm中紅外波段，長波紅外激光所受到的大氣影響較近紅外激光要小，可以增加系統傳輸距離，提高通信系統穩定性。圖5 自由空間中紅外通信示意圖4、外差探測光信號探測分為直接探測和外差探測兩種。直接探測響應的是信號光強信息，但不響應光波的相位信息，僅適用于強度調制檢測。外差探測是一種光頻相干檢測，基于相干的參考光和入射信號光在光敏面上混頻的原理實現。與直接探測相比，外差探測具有良好的濾波性能、良好的空間和偏振鑒別能力，可以響應信號的振幅、頻率和相位信息。圖6 激光外差探測系統示意圖5、其它潛在應用：細胞分選、中紅外光頻梳圖7 左：細胞分選信號探測示意圖 右：中紅外光頻梳示意圖QCD探測系統裝置示意圖QCD探測器信號采集和讀取需要配套高速放大器和示波器，對于放大器的要求帶寬不低于26 GHz，示波器的帶寬不低于16 GHz。圖8 QCD探測系統裝置示意圖量子級聯探測器功耗低、發熱量低，可用于制備低能耗的成像芯片陣列。基于以上優點，量子級聯探測器有望成為微光探測、衛星遙感、星地高速激光通信以及高對比度紅外成像等應用極具前景的紅外探測器。有關濱松量子級聯探測器QCD的介紹就到此結束了，如果還有疑問歡迎在評論區留言，工程師在線真人回復。參考文獻：[1] Kawai, A. , Badarla, V. R. , Hashimoto, K. , Imamura, T. , & Ideguchi, T. . (2019). Time-stretch infrared spectroscopy.文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s42005-020-00420-3#citeas[2] Dougakiuchi T , Akikusa N . Application of High-Speed Quantum Cascade Detectors for Mid-Infrared, Broadband, High-Resolution Spectroscopy.[J]. Sensors (Basel, Switzerland), 2021, 21(17).文章鏈接：https://www.mdpi.com/1424-8220/21/17/5706
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- 2022-05-25 15:02:32怎么計算出金相顯微鏡放大倍數
- 問題所在：其實很多朋友會在網上搜索怎么樣才能算出金相顯微鏡的放大倍數的問題。但是在網上找到的答案都是模棱兩可的回答，沒有準確地回答大家的疑問。其實要想知道金相顯微鏡的放大倍數是多少，是很簡單的。下面，本編就來告訴你計算方法。要想知道一臺金相顯微鏡的放大倍數是多少，方法很簡單：就是該顯微鏡的“物鏡倍數”乘以“目鏡倍數”，兩者相乘的總值就等于該金相顯微鏡的放大倍數。—“物鏡 x 目鏡=放大倍數”。但是，一臺金相顯微鏡會配有4個物鏡，這些物鏡的倍數分別有5X、10X、20X、25X、40X、50X、60X、100X等。所以一臺金相顯微鏡會有四個放大倍數，而目前市面上的金相顯微鏡放大倍數是在一千倍（1000X）。例如我司的倒置金相顯微鏡 MJ42，物鏡為目鏡: WF10X，物鏡分別有10X、20X、40X、100X，所以它的放大倍數分別是100倍，200倍，400倍，1000倍。來源：http://www.gzmshot.com/jishuwenzhang/140523.html
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- 2025-02-01 15:10:15生物顯微鏡是不是光透
- 生物顯微鏡是不是光透 生物顯微鏡作為現代科學研究中必不可少的工具之一，對于觀察微觀生物體和組織結構具有重要意義。許多人在使用生物顯微鏡時，會遇到一個問題——生物顯微鏡是否光透？本文將深入探討這個問題，從生物顯微鏡的工作原理、光學特性以及如何影響觀察結果的角度進行分析，幫助讀者理解生物顯微鏡是否具備“光透”特性，以及其在不同應用中的作用和局限性。 一、生物顯微鏡的工作原理 生物顯微鏡是一種使用可見光和鏡頭來放大物體的工具。其核心原理是通過透過樣本的光線折射和聚焦，來觀察物體的細節。顯微鏡的光源（如白光或LED光源）通過載物臺下方照射樣本，經過透鏡系統放大并通過目鏡呈現給觀察者。這一過程的關鍵在于光的透過性，也就是是否能有效地通過樣本并產生清晰的成像。 二、光透特性與樣本類型的關系 “光透”是指光線是否能夠穿透樣本并形成足夠的圖像質量。在不同的生物顯微鏡中，這個特性與樣本的透明度和顯微鏡的光學系統密切相關。對于透明的樣本（如水生生物、薄切的組織樣本等），生物顯微鏡中的光源能夠有效穿透樣本，并通過光學系統放大圖像。對于不透明或較厚的樣本（如某些動物組織或細胞），光線可能無法完全穿透，導致圖像質量下降。 三、顯微鏡光學系統的影響 生物顯微鏡的光學系統，尤其是鏡頭、物鏡以及光源的質量，會直接影響光的透過性和成像效果。高質量的物鏡和鏡片能有效地收集和聚焦透過樣本的光線，從而提高圖像的清晰度。低質量的光學系統可能會導致光的散射或吸收，使得圖像失真或變得模糊。顯微鏡中不同的觀察模式（如明場顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡等）也會影響光的利用效率。 四、光透性對不同觀察模式的影響 在生物顯微鏡中，光透性會隨著使用的觀察模式而變化。例如，在明場顯微鏡中，光線直接穿透樣本并被樣本表面反射，這要求樣本具有較高的透明度。相反，在相差顯微鏡中，光并不直接穿透樣本，而是通過干涉原理增強樣本中的結構差異，這使得即使是稍微不透明的樣本也能清晰呈現。對于熒光顯微鏡，光透性并不是的影響因素，熒光染料的選擇和樣本的處理方式也同樣重要。 五、總結 生物顯微鏡的光透特性依賴于多個因素，包括樣本的透明度、顯微鏡的光學系統、觀察模式的選擇等。在透明樣本中，生物顯微鏡能夠較好地實現光透效果，提供清晰的圖像，而在不透明或厚重樣本中，可能會遇到光透性不足的問題。在選擇顯微鏡時，考慮樣本類型和顯微鏡的光學性能是非常重要的。要確保觀察結果的精確性，必須根據不同的實驗需求，選擇合適的顯微鏡及觀察模式。
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- 2022-03-03 09:27:26濱松成功開發出頻率可變范圍在0.42~2THz量子級聯激光器模塊
- 我們通過分析太赫茲波（※1）的產生原理、提高量子級聯激光器（以下簡稱QCL，Quantum Cascade Laser ※2）輸出功率，同時利用濱松自主的光學設計技術，加上高效的外部諧振器（※3），成功開發出了可在0.42~2太赫茲（下簡稱THz，T為1萬億）范圍內產生任意頻率THz波的QCL模塊。本研究成果實現了僅用一個（QCL）模塊通過切換頻率產生窄帶太赫茲波。通過該項應用，可以提高含有可被太赫茲波吸收的藥物成分、食品和半導體材料的質量評估和無損檢測，以及高分子聚合物材料的識別等的準確性。此外，因為在實現超高速的無線通信中需要利用太赫茲波的特性，我們也期待此模塊作為創新型的核心器件應用在未來超高速無線通信中。 本次研究成果已刊登在2月22日（星期二）發表在Optica Publishing Group出版的“Photonics Research（光子學研究）”電子版上。此研究的一部分受總務省“戰略信息和通信研究與發展促進項目(SCOPE)”委托（受理號JP195006001）。※1 太赫茲波：頻率約為1THz的電磁波，具有介于無線電波和光之間的特性。※2 QCL：通過在發光層中使用特殊結構，使之與傳統激光器不同，實現在從中紅外到遠紅 外的波長區域輸出高功率的半導體光源。※3 外部諧振器：在半導體激光器外部設置衍射光柵來構成諧振器。太赫茲波研發背景由于待測樣品中所含成分各異，對于易于吸收的太赫茲波的頻率也會有所不同，利用這一特性，此次研究成果有望用于樣品的質量評估、無損分析。此外，由于太赫茲波比高速通信標準“5G”所使用的頻段頻率還要高，因此該產品也有望用于下一代“6G”通信。濱松公司在2018年通過利用獨有的量子結構設計技術，采用反交叉雙重高能態設計（AnticrossDAUTM），開發了太赫茲非線性QCL。此太赫茲非線性QCL可以根據樣品中所含的成分，改變太赫茲波的頻率并進行照射，再根據吸收率來提高分析精度。然而，目前還沒有一種半導體激光光源可以在一個模塊實現頻率的變化。因此，我們一直在研究和開發可改變頻率的QCL模塊。研發成果概要此次研究中，我們分析了QCL中太赫茲波的產生原理，并利用多年來積累的晶體生長技術和半導體工藝技術優化了內部結構。 此外，我們還分析了太赫茲波在QCL內部傳播的原理，發現頂面與高阻硅透鏡的連接可以提高太赫茲波的產生效率，將輸出功率提高到以往的5倍以上。結合濱松公司獨有的光學設計技術，并給QCL搭配合適的衍射光柵（※4），形成一個高效的外部諧振器，再通過電控制衍射光柵，使傾斜度發生改變，進而實現可在0.42~2THz范圍內產生任意頻率的太赫茲波的QCL模塊。本次研究結果表明，待測樣品中根據其不同成分，吸收頻率不同的情況下，用一個模塊切換頻率并照射窄帶太赫茲波來檢查每種成分的吸收率，可以提高藥物、食品和半導體材料的質量評估和無損檢測的準確性。此外，它還有望應用于之前不易識別的塑料等高分子聚合物材料的識別。接下去，我們也將繼續深入研究QCL的散熱結構，目標實現THz波穩定連續的工作，期待太赫茲波在觀測宇宙空間的射電天文學等領域、數據傳輸速度達到每秒幾百千兆的超高速大容量短距離無線通發展方向上的應用。今后，我們將利用濱松獨有的微機電系統(MEMS)技術，將QCL模塊縮小到指尖大小。※4衍射光柵:利用不同波長的光衍射角度，對不同波長的光進行分類的光學元件。頻率切換原理從太赫茲非線性QCL發射的中紅外激光束在衍射光柵中進行反射。在這種情況下，通過電控制衍射光柵并改變傾斜度來實現THz波的頻率的切換。主要研究成果1、比以往的太赫茲非線性QCL高出5倍的輸出功率 我們分析了太赫茲非線性QCL中太赫茲波在內部傳播的原理，發現其頂面與高電阻硅透鏡的連接可以提高太赫茲波的產生效率。此外，通過利用多年來積累的晶體生長技術和半導體工藝技術優化內部結構，我們將1THz頻段的峰值輸出提高到亞毫瓦水平，是傳統非線性QCL的5倍以上。2、該頻率可調范圍為0.42~2 THz的QCL模塊 我們在太赫茲非線性QCL頂面的抗反射膜的材料進行了深入研究，同時通過獨有的光學設計技術，在QCL外部設置了匹配的衍射光柵，構成諧振器，再通過電器控制傾斜度，實現了室溫操作下，最低頻率低至0.42～2THz范圍內產生任意太赫茲波的QCL模塊。QCL模塊的外觀
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- 2025-02-17 14:30:16多光譜光聲斷層掃描成像原理是什么？
- 多光譜光聲斷層掃描成像：開創醫學影像的新篇章 多光譜光聲斷層掃描成像（MSPAT）是一項革命性的成像技術，結合了光學和超聲波的優勢，能夠提供高分辨率的圖像，且具有較高的深度穿透能力。隨著技術的不斷發展，MSPAT在醫學成像、癌癥檢測、腦部研究等領域展現了廣泛的應用潛力。本篇文章將深入探討多光譜光聲斷層掃描成像的原理、優勢及其在臨床診斷中的應用。 光聲效應與成像原理 多光譜光聲斷層掃描成像的核心原理是基于光聲效應。當激光光源照射到組織中時，組織中的水分和血紅蛋白會吸收特定波長的光，導致局部溫度升高并產生快速的熱膨脹。這個過程會激發聲波的產生，聲波的強度和頻率可以通過超聲探頭進行探測，從而反映出組織的內部結構和成分。 多光譜光聲斷層掃描成像之所以能稱為“多光譜”，是因為它使用了不同波長的激光源，從而可以獲得組織的不同光學特性。這種技術的優勢在于，它能夠獲取更豐富的組織信息，識別不同的組織成分，如血管、腫瘤以及其他病變區域。 多光譜光聲斷層掃描成像的優勢 相比傳統的成像技術，如CT（計算機斷層掃描）和MRI（磁共振成像），多光譜光聲斷層掃描成像具有獨特的優勢。MSPAT能夠以較高的分辨率提供結構性圖像，這在微小病變的早期發現上至關重要。尤其是在腫瘤檢測方面，MSPAT能有效區分腫瘤組織和健康組織，有助于提高腫瘤早期篩查的準確性。 MSPAT能夠在不使用放射線的情況下，獲得豐富的血管信息。傳統的成像技術需要注射對比劑來突出血管的顯現，而MSPAT則通過不同波長的激光照射，可以無創性地提供關于血管的詳細信息，且能夠深入體內組織層次，幫助醫生更好地評估腫瘤的血供狀況或病變的演變過程。 臨床應用前景 在醫學領域，MSPAT已經展現出巨大的應用潛力，尤其在腫瘤檢測和神經系統疾病的診斷中。通過對腫瘤組織的精確成像，醫生可以更加準確地評估腫瘤的大小、位置以及血供情況，從而為方案的制定提供重要依據。MSPAT也在腦血管病變、腦部腫瘤等神經系統疾病的研究中，幫助醫生獲取更加直觀的病變圖像，輔助早期診斷和治果評估。 未來，隨著技術的不斷進步，MSPAT的應用范圍將進一步擴展。尤其是與人工智能結合的進展，MSPAT的圖像分析將更加，能夠幫助醫生在極短的時間內做出更加科學的診斷決策，極大地提高醫率和診斷準確率。 結論 多光譜光聲斷層掃描成像作為一項創新的成像技術，憑借其高分辨率、無創性和多波長成像的優勢，正在醫學影像領域中占據越來越重要的地位。隨著技術的不斷發展，MSPAT將在腫瘤篩查、腦部疾病診斷等方面展現出更加廣泛的應用潛力，并有望成為未來醫學影像的主流技術之一。
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