在之前眾多的文章中，我們從探測(cè)器的整體使用、單個(gè)控制模塊、脈沖整形模塊、新舊版控制器等許多方面介紹了SSPD，相信大家對(duì)這款探測(cè)器比較熟悉了。這篇文章中，將更加深入的了解這款探測(cè)器。探測(cè)器主要有以下幾部分組成：探測(cè)器腔體、壓縮機(jī)、偏置電流控制器、氦氣管。其中探測(cè)器腔體主要有：外殼、冷頭、SSPD芯片以及同軸線纜等部件；偏置電流控制器有新舊兩個(gè)版本，主要有低噪放大器、偏置電流控制器、顯示等部分；納米芯片安裝在探測(cè)器腔體中。探測(cè)器芯片需要工作在超低狀態(tài)，使得芯片可以工作在超導(dǎo)態(tài)。因此整套系統(tǒng)都是圍繞這一點(diǎn)工作；首先為了芯片可以工作在比較好的狀態(tài)下，需要將腔內(nèi)的空氣排空，達(dá)到一定的真空條件；這時(shí)候壓 ...

新型SPAD單光子相機(jī)簡(jiǎn)介熒光壽命顯微成像（FLIM）是生命科學(xué)的重要工具，在生物物理學(xué)和生物化學(xué)與醫(yī)學(xué)應(yīng)用十分廣泛。與傳統(tǒng)的熒光強(qiáng)度成像相比，熒光壽命成像的主要優(yōu)點(diǎn)包括對(duì)熒光團(tuán)濃度、光致漂白和深度不敏感。此外，熒光壽命對(duì)各種環(huán)境參數(shù)，如氧含量或pH的敏感性，使其成為功能成像的有效工具。且當(dāng)背景熒光壽命與目標(biāo)顯著不同時(shí)，F(xiàn)LIM允許通過(guò)門控來(lái)抑制背景熒光。時(shí)域?qū)捯晥?chǎng)FLIM常用的圖像傳感器技術(shù)包括時(shí)間門控圖像增強(qiáng)器與sCMOS或CCD相機(jī)相結(jié)合，或微通道板（MCP）和基于光電陰極的寬視場(chǎng)探測(cè)器結(jié)合。由于增強(qiáng)器的增益較大，時(shí)間門控圖像增強(qiáng)器的動(dòng)態(tài)范圍較低，且成本昂貴。由于涉及的超高電壓，MCP在 ...

基于SPAD單光子相機(jī)的LiDAR技術(shù)革新單光子光探測(cè)和測(cè)距（激光雷達(dá)）是在復(fù)雜環(huán)境中進(jìn)行深度成像的關(guān)鍵技術(shù)。盡管zui近取得了進(jìn)展，一個(gè)開(kāi)放的挑戰(zhàn)是能夠隔離激光雷達(dá)信號(hào)從其他假源，包括背景光和干擾信號(hào)。本文介紹了一種基于量子糾纏光子對(duì)的LiDAR（光探測(cè)與測(cè)距）技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)利用時(shí)空糾纏光子對(duì)及SAPD單光子相機(jī)的特性，顯著提高了在復(fù)雜環(huán)境中的探測(cè)精度和抗干擾能力。該技術(shù)使用SPAD單光子相機(jī)作為探測(cè)端，并通過(guò)內(nèi)置的時(shí)間相關(guān)單光子步進(jìn)偏移計(jì)數(shù)技術(shù)來(lái)提高測(cè)量時(shí)間精度。光源使用了一個(gè)基于β-鋇硼酸鹽（BBO）晶體的非線性光學(xué)晶體來(lái)產(chǎn)生糾纏光子對(duì)。通過(guò)精確控制光子對(duì)的發(fā)射和接收，以及利用SPAD ...

曼散射SRS單光子過(guò)程多光子過(guò)程極慢成像(>20分鐘/幀)快速成像，可達(dá)(30 fps)無(wú)固有z分辨率光學(xué)切片可見(jiàn)光/紫外光束激發(fā)增強(qiáng)散射激發(fā)與近紅外光束增強(qiáng)成像深度易受背景熒光影響對(duì)背景熒光免疫全光譜選定的光譜信息表2.CARS和SRS的比較CARSSRS參數(shù)化過(guò)程能量傳遞過(guò)程新光頻信號(hào)透射激勵(lì)光束的強(qiáng)度增益和損耗非特定的非共振背景無(wú)非共振背景扭曲的光譜與自發(fā)拉曼光譜相同相干圖像偽影信號(hào)是物體與點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的卷積非線性濃度依賴性線性濃度依賴性CARS的產(chǎn)生條件與SRS相同，但檢測(cè)方法不同。在SRS中，可以檢測(cè)到激勵(lì)束的強(qiáng)度增益和強(qiáng)度損失，而在CARS，反斯托克斯頻率下的新輻射ωaS = ...

, 時(shí)間相關(guān)單光子計(jì)數(shù)）。目前，應(yīng)用zui為廣泛的是TCSPC法，其基本原理是在一個(gè)極短的時(shí)間窗口內(nèi)精確測(cè)量單個(gè)光子的到達(dá)時(shí)間。當(dāng)激光或其他光源激發(fā)樣品時(shí)，樣品會(huì)發(fā)射熒光光子。這些光子傳播到檢測(cè)器，其中每個(gè)光子的到達(dá)時(shí)間都被記錄下來(lái)。記錄到達(dá)時(shí)間的數(shù)據(jù)可以被用來(lái)創(chuàng)建熒光壽命的時(shí)間衰減曲線，該曲線描述了熒光光子的時(shí)間分布。通過(guò)分析這些時(shí)間分布，可以獲得關(guān)于樣品的信息，如熒光壽命、發(fā)光光譜和熒光量子產(chǎn)率。其基本原理是測(cè)量光子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間。當(dāng)一個(gè)光子被探測(cè)到時(shí)，會(huì)觸發(fā)一個(gè)計(jì)數(shù)器，記錄光子到達(dá)的時(shí)間。通過(guò)多次測(cè)量并記錄光子到達(dá)的時(shí)間，可以生成光子到達(dá)時(shí)間的分布曲線，如圖2所示，從而獲得有關(guān)樣品的信 ...

式是真空態(tài)和單光子態(tài)的糾纏態(tài)，可見(jiàn)利用第1類SPDC，可制備光子數(shù)態(tài)的糾纏態(tài)。在第二類SPDC中，信號(hào)光和閑置光的偏振方向垂直。由于雙折射效應(yīng)，信號(hào)光和閑置光將沿不同心的圓錐傳播，其中一束為正常波（o波），一束為異常波（e波），如圖3所示。在圓錐截面的重疊處，信號(hào)光子和閑置光子處于偏振糾纏態(tài)，如圖4所示。圖3 第二類SPDC光束示意圖圖4 第二類SPDC光束截面示意圖我們用H和V分別表示水平偏振和垂直偏振，則在參量近似下，描述第二類SPDC的相互作用哈密頓量為：其中，與分別表示產(chǎn)生H和V偏振的k模光子的光子產(chǎn)生算符。下面討論量子態(tài)的時(shí)間演化，對(duì)第二類SPDC，式(5)和式(6)的形式仍然成立， ...

發(fā)了一種針對(duì)單光子成像優(yōu)化的GEVI和改進(jìn)的方法，應(yīng)用于小鼠長(zhǎng)期的全腦電壓成像。并通過(guò)一個(gè)自動(dòng)化高通量篩選平臺(tái)，使其具有快速的動(dòng)力學(xué)、高亮度、高靈敏度和在寬常單光子照明下的高光穩(wěn)定性。在多輪定向進(jìn)化后，產(chǎn)生了在所有指標(biāo)上都有所提高的JEDI-1P，這是一種綠色的熒光指示劑，zui終研究人員成功在清醒小鼠中實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的全腦電壓成像。為了以高通量的方式評(píng)估GEVI的性能，研究人員搭建了一個(gè)基于倒置顯微鏡（A1R-MP,Nikon Instruments）自動(dòng)化多模式的96孔篩選平臺(tái)。由Lumencor的LED光引擎（SpectraX）產(chǎn)生激發(fā)光，通過(guò)液態(tài)光波導(dǎo)（LLG）引導(dǎo)至顯微鏡的熒光頂置照明器 ...

進(jìn)行數(shù)字化和單光子探測(cè)器信號(hào)的數(shù)字鑒別。這種模塊的存在增加了將延遲線長(zhǎng)度與輸入信號(hào)上升時(shí)間匹配的靈活性，從而確保了zui佳的數(shù)字鑒別，并且僅15ps的抖動(dòng)讓您無(wú)額外引入抖動(dòng)的困擾。FLIM數(shù)據(jù)采集卡（TDC），這是一個(gè)USB供電的設(shè)備，專為進(jìn)行時(shí)間分辨熒光壽命成像和光譜測(cè)量而設(shè)計(jì)。FLIMLABS的這些設(shè)備可以靈活集成到現(xiàn)有的掃描式熒光壽命成像系統(tǒng)中，為用戶提供全面的解決方案，從實(shí)驗(yàn)設(shè)置到數(shù)據(jù)采集和分析，此外，F(xiàn)LIMLABS還提供了FLIM Studio軟件，這是一個(gè)靈活的軟件配置，數(shù)據(jù)處理和分析軟件的改進(jìn)使得從復(fù)雜的FLIM數(shù)據(jù)中提取有用信息變得更加高效和準(zhǔn)確。利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法， ...

進(jìn)行數(shù)字化和單光子探測(cè)器信號(hào)的數(shù)字鑒別。這種模塊的存在增加了將延遲線長(zhǎng)度與輸入信號(hào)上升時(shí)間匹配的靈活性，從而確保了zui佳的數(shù)字鑒別，并且僅15ps的抖動(dòng)讓您無(wú)額外引入抖動(dòng)的困擾。FLIM數(shù)據(jù)采集卡（TDC），這是一個(gè)USB供電的設(shè)備，專為進(jìn)行時(shí)間分辨熒光壽命成像和光譜測(cè)量而設(shè)計(jì)。FLIMLABS的這些設(shè)備可以靈活集成到現(xiàn)有的掃描式熒光壽命成像系統(tǒng)中，為用戶提供全面的解決方案，從實(shí)驗(yàn)設(shè)置到數(shù)據(jù)采集和分析，此外，F(xiàn)LIMLABS還提供了FLIM Studio軟件，這是一個(gè)靈活的軟件配置，數(shù)據(jù)處理和分析軟件的改進(jìn)使得從復(fù)雜的FLIM數(shù)據(jù)中提取有用信息變得更加高效和準(zhǔn)確。利用機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能算法， ...

用高靈敏度的單光子雪崩二極管（SPAD）檢測(cè)單個(gè)光子，適用于構(gòu)建時(shí)間的直方圖，從而確定zui可能空間信息間接時(shí)間飛行（iToF）：這種方式則發(fā)射連續(xù)調(diào)制的光波，通過(guò)測(cè)量發(fā)射光與反射光之間的相位差來(lái)計(jì)算時(shí)間，從而確定空間。iToF通常使用標(biāo)準(zhǔn)的圖像傳感器架構(gòu)來(lái)測(cè)量隨時(shí)間變化的光強(qiáng)相比而言，dToF除成本略高于iToF外，但其能提供更高的測(cè)量精度和較低的噪聲干擾，適合長(zhǎng)距離和低照明條件下使用。但是不管是dToF還iToF，其中SPAD的探測(cè)性能都會(huì)直接的關(guān)系到回波光子是否能夠被成功的捕獲到，從有足夠的數(shù)據(jù)支撐zui終結(jié)果的測(cè)算。單光子雪崩二極管（SPAD）探測(cè)器是一種高靈敏度的光電探測(cè)器，能夠檢測(cè) ...