CMOS圖像傳感器是一種典型的固體成像傳感器，通常由像敏單元陣列、行驅(qū)動(dòng)器、列驅(qū)動(dòng)器、時(shí)序控制邏輯、AD轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)總線輸出接口、控制接口等幾部分組成這幾部分通常都被集成在同一塊硅片上。其工作過程一般可分為復(fù)位、光電轉(zhuǎn)換、積分、讀出幾部分。在CMOS圖像傳感器芯片上還可以集成其他數(shù)字信號處理電路，如AD轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)曝光量控制、白平衡處理等。為了進(jìn)行快速計(jì)算甚至可以將具有可編程功能的DSP器件與CMOS器件集成在一起。在這個(gè)意義上，CMOS已經(jīng)不僅僅是一個(gè)圖像傳感器，更可以被認(rèn)為是一個(gè)圖像處理系統(tǒng)。隨著CMOS圖像傳感器的發(fā)展，出現(xiàn)很多細(xì)分種類。主要有三大類CMOS圖像傳感器,即CMOS無源像素 ...

燈；CCD:電荷耦合器件；BS:分束器；OL:物鏡；IRT:紅外線溫度計(jì)；M:鏡子；S:光譜儀；LS:激光源；NF:陷波濾波器；VS:電壓源。插圖顯示了樣品隨溫度變化的介電常數(shù)。如上圖為劉洪亮老師課題組搭建的系統(tǒng)光路實(shí)驗(yàn)圖。來自鹵鎢燈(THL)的一束白光被分束器(BS1)反射，然后通過另一個(gè)分束器(BS2)和物鏡(OL)照射到KTN樣品。透射光由分光計(jì)收集，以測量樣品的透光率光譜。同時(shí)，樣品的照明區(qū)域由OL成像到一個(gè)CCD相機(jī)上。對于拉曼測量，532納米的激光束被陷波濾波器和BS2重定向到OL，后者將激光束聚焦到樣品中。拉曼信號由同一個(gè)OL收集，并在從BS2反射并通過NF后發(fā)送到另一個(gè)光譜儀( ...

倍增管、強(qiáng)化電荷耦合器件(CCD)相機(jī)或CMOS單光子雪崩探測器(SPAD)作為時(shí)間門控探測器。為了抑制背景熒光，利用短持續(xù)時(shí)間(~ 5ps)、高重復(fù)頻率(~82 MHz)的脈沖激光和時(shí)間門寬為31 ps的微通道板型光電倍增管，利用單通道門控探測器實(shí)現(xiàn)了單光子計(jì)數(shù)技術(shù)。用于抑制乙醇中羅丹明6G樣本的熒光。拉曼信號的信噪比和拉曼熒光強(qiáng)度比分別為4.2和129倍時(shí)，與沒有門控的情況相比有顯著提高。另一種成本相對較低的拉曼系統(tǒng)包括一個(gè)重復(fù)頻率為6.4 kHz、脈寬為900 ps的脈沖二極管激光器和一個(gè)用于時(shí)間分辨光子計(jì)數(shù)的光電倍增管。該系統(tǒng)表明，在濃度為10-4M的羅丹明6G摻雜純苯樣品中，使用短門 ...

TE) 冷卻電荷耦合器件 (CCD)相機(jī)（iDus 401 BR-DD，Andor）獲取通過光譜儀的斯托克斯-拉曼散射光子。拉曼光譜的校準(zhǔn)是通過使用汞氖 (Hg-Ne) 校準(zhǔn)源實(shí)現(xiàn)的。我們間隔不同培養(yǎng)時(shí)間分別從患癌組織和正常組織選取個(gè)別點(diǎn)獲取拉曼信號。圖1正常組織（a）和患癌組織（b）隨培養(yǎng)時(shí)間變化的拉曼光譜 如上圖顯示了大鼠正常 (圖 1.a) 和患癌 (圖 1.b) 組織的拉曼光譜變化。值得注意的是，患癌組織的拉曼光譜的變化比正常乳房的拉曼光譜的變化要顯著得多。例如，721 - 828 cm-1 的峰值在患癌組織中比正常組織增加更多。在該區(qū)域，存在被報(bào)道為乳腺癌或乳腺癌相關(guān)峰的727cm ...

像采集的硅基電荷耦合器件 (CCD) 和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS) 像素化傳感器的發(fā)展是一個(gè)快速變化的領(lǐng)域。從手機(jī)到專業(yè)數(shù)碼單反相機(jī)，構(gòu)成傳感器芯片的像素?cái)?shù)量既是性能指標(biāo)，也是營銷必不可少的話題。（2）在不適合硅基陣列圖像傳感器應(yīng)用的場景，使用單像素探測器二維光柵掃描（raster-scanned）的成像效率與圖像像素?cái)?shù)成反比。現(xiàn)代掃描技術(shù)通常采用一對振鏡，用于將光引導(dǎo)到單像素探測器上。光柵掃描系統(tǒng)通常用于需要在不適合硅基傳感器技術(shù)使用的波段進(jìn)行傳感的應(yīng)用，在這些應(yīng)用中，硅基像素化傳感器變得昂貴或不切實(shí)際，例如紅外線或深紫外線。然而，當(dāng)掃描來自自然場景的光時(shí)，任何單點(diǎn)掃描機(jī)制的效率都與 ...

。采用多通道電荷耦合器件(CCD)攝像機(jī)對所有的拉曼光譜進(jìn)行了檢測。使用一對掃描鏡產(chǎn)生分時(shí)的多個(gè)激光聚焦，第三個(gè)振鏡通過光譜儀的入口狹縫將每個(gè)聚焦的拉曼信號同步投射到多通道CCD相機(jī)上。每個(gè)光譜被放置在相機(jī)的不同像素行上，以避免附近光譜通道之間的重疊和串?dāng)_。多聚焦共聚焦拉曼光譜儀在分析吞吐量或成像速度上比傳統(tǒng)的單點(diǎn)共聚焦拉曼系統(tǒng)快10倍以上。然而，這些之前的工作都是基于一維檢測技術(shù)，例如，沿CCD相機(jī)的垂直像素(沿光譜儀的入口狹縫方向)分辨無串?dāng)_的拉曼光譜。多通道CCD探測器的垂直尺寸限制了可以同時(shí)檢測的光譜數(shù)量，這zui終將限制并行拉曼采集的進(jìn)一步改進(jìn)。您可以通過我們的官方網(wǎng)站了解更多拉曼光 ...

發(fā)拉曼光譜，電荷耦合器件(CCD)探測器允許在合理的速度下電子讀出高質(zhì)量光譜，大功率窄線寬近紅外(NIR)激光器為生物樣品提供了幾乎理想的激發(fā)源，和高保真光學(xué)濾波器現(xiàn)在具有良好的抑制激發(fā)光的銳利邊緣接近激發(fā)頻率將這些光電器件與光學(xué)或完全不同的儀器(如掃描探針顯微鏡)相耦合，可以用微或納米尺度的空間分辨率探測材料的分子結(jié)構(gòu)。所有這些進(jìn)步已經(jīng)將拉曼光譜從一種昂貴的專業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楸榧拔锢砗蜕茖W(xué)領(lǐng)域的普通臺式儀器。當(dāng)然，技術(shù)的進(jìn)步還在繼續(xù)，新的和看起來遙遠(yuǎn)的光學(xué)領(lǐng)域在拉曼光譜儀器中得到了應(yīng)用。空間光調(diào)制器(SLM)設(shè)備越來越多地用于自發(fā)和非線性拉曼光譜測量。大多數(shù)SLM設(shè)備技術(shù)Z初都是作為數(shù)字顯示 ...

而，由于每個(gè)電荷耦合器件(CCD)行包含1像素處的光譜，探測器必須逐像素讀取。為了較大限度地減少探測器噪聲，ccd以低速率(16-50 kHz)讀出，因此需要1-3秒來讀取探測器，這取決于探測器中的像素?cái)?shù)。這一時(shí)間可以通過與探測器底部一行的讀出同步的階段運(yùn)動(dòng)來減少，然后將剩余的光譜圖像一行移向讀出寄存器。另一種選擇，至少在使用綠色激光時(shí)，是使用快速讀出探測器。電子倍增CCD (EMCCD)已用于此目的。它可以以1mhz或更快的速度讀出。由于EMCCD的雪崩增益機(jī)制引入很少的多余噪聲，放大也允許減少包含弱散射體的物體的采集時(shí)間。在線掃描拉曼成像儀中，光譜儀入口狹縫常被用作共聚焦操作的空間濾波器。 ...

使用電子倍增電荷耦合器件(EMCCD)是進(jìn)行基于條紋的熱重測量的一種擴(kuò)展選擇，可以提高檢測靈敏度，這是一些CCD探測器的附加功能。iccd通常需要Peltier冷卻(從- 20°C到- 100°C以下)，通常不是水冷卻或液氮冷卻。這些組件影響著電子器件、整體尺寸、成本和iccd的復(fù)雜性，目前iccd的規(guī)模仍然相當(dāng)大。3. SPADsCMOS工業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)能夠以低成本和更小尺寸設(shè)計(jì)高速電子元件與spad相結(jié)合，而無需探測器冷卻。這使得在一個(gè)微小的固態(tài)芯片上安排簡化的光探測和快速(亞納秒)讀出電路成為可能。首ge SPAD陣列探測器由Rochas等人于2003年研制。SPAD探測器非常靈敏，在高速下 ...

在門控和增強(qiáng)電荷耦合器件(ICCDs)或CMOS單光子雪崩二極管(SPAD)陣列上，它們也適用于TG RS, SPAD陣列具有更高的靈敏度，與門控ccd相比具有更好的時(shí)間分辨率，并且不需要過多的探測器冷卻。傳統(tǒng)拉曼光譜(RS)的致命弱點(diǎn)是樣品誘導(dǎo)熒光發(fā)射。這是一個(gè)競爭現(xiàn)象，發(fā)生在相對較弱的拉曼散射下，并且可以模糊整個(gè)拉曼光譜，使材料的識別或量化成為不可能。解決這一問題的有效方法是時(shí)間門控(TG)，這是信號處理中常用的一種技術(shù)。熱重光譜的目的是測量特定時(shí)間段內(nèi)的信號，從而實(shí)現(xiàn)對瞬態(tài)過程的監(jiān)測。早在20世紀(jì)70年代，隨著科學(xué)家們在測量過程中尋找去除熒光背景信號的方法，TG就進(jìn)入了RS領(lǐng)域。然而，T ...