尺度上，以高空間分辨率成像活體生物的結(jié)構(gòu)和功能。現(xiàn)代生物顯微鏡也在逐漸從成像夾在載玻片和蓋玻片之間的小樣本，轉(zhuǎn)向3D細(xì)胞培養(yǎng)、整個(gè)胚胎，甚至在動(dòng)物體內(nèi)成像，以便在更自然的環(huán)境下研究發(fā)育和生理學(xué)。傳統(tǒng)獲取三維成像數(shù)據(jù)需要通過使用載物臺或壓電驅(qū)動(dòng)的物鏡Z軸掃描器來機(jī)械地移動(dòng)物鏡或樣本。由于這些設(shè)備中移動(dòng)部件的機(jī)械慣性，實(shí)現(xiàn)數(shù)百um Z范圍內(nèi)的體積掃描速率超過10至20Hz是非常具有挑戰(zhàn)性的。一種稱為“遠(yuǎn)程聚焦”的替代解決方案涉及改變光線進(jìn)入或離開顯微鏡物鏡時(shí)的會聚度，以分別誘導(dǎo)激發(fā)或發(fā)射焦點(diǎn)的軸向移動(dòng)。各種可調(diào)光學(xué)元件可以用于此目的：例如，空間光調(diào)制器、可變形鏡和變焦透鏡。由于其低成本、簡單的構(gòu)造 ...

S技術(shù)制作，空間分辨率384 × 288像素，動(dòng)態(tài)范圍為140 dB，信噪比(SNR)為61 dB，工作速度為30幀/秒(fps)。單芯片偏振測量是通過鋁納米線偏振濾波器陣列與自定義的對數(shù)COMS光電探測器陳列的整體集成來實(shí)現(xiàn)的。該傳感器可用于許多汽車和遙感應(yīng)用，其中增強(qiáng)偏振信息的高動(dòng)態(tài)范圍成像可在霧霾或者多雨條件下提供關(guān)鍵信息。本文的對數(shù)偏振成像傳感器的框圖，其對數(shù)像素結(jié)構(gòu)的示意圖，以及納米線偏振濾波器的掃描電子顯微照片如圖1中所示。該傳感器由384 × 288像素陣列組成，像素間距為30 μm，采用CMOS 180nm工藝制作。一旦成像儀在傳統(tǒng)半導(dǎo)體晶元廠制造完成，偏振濾光片就會通過伊利諾 ...

結(jié)構(gòu)，其橫向空間分辨率由光學(xué)聚焦而非聲學(xué)檢測決定[2]。由于需要掃描照明點(diǎn)，PAM 成像速度受到掃描速度和激光脈沖重復(fù)率的限制。不幸的是，具有高重復(fù)率、合適的脈沖持續(xù)時(shí)間和能量的激光器并不廣泛可用，而且成本高昂且體積龐大[3]。圖2所示為PAM成像系統(tǒng)示意圖。該系統(tǒng)采用納秒脈沖激光器，重復(fù)頻率為5 kHz至100 kHz。PAM成像系統(tǒng)示意圖[3]小鼠體內(nèi)光聲成像圖片[3]昊量光電推出“Quantum Light Instruments”公司調(diào)Q納秒激光器及其OPO系列可調(diào)高頻率寬光譜(210-4300nm)納秒激光器具有更為可靠、經(jīng)濟(jì)且輕便的特點(diǎn)，為客戶提供更寬泛的選擇空間。下面對“Quan ...

場范圍內(nèi)，其空間分辨率高于衍射極限（>200 nm）。激光器更適用于需要高輻射強(qiáng)度的應(yīng)用（表1），如共聚焦顯微鏡，單分子定位顯微鏡和超分辨率顯微鏡。圖1所示。由4個(gè)固態(tài)光源陣列組成的光引擎示意圖。在實(shí)踐中，根據(jù)應(yīng)用需求，源的數(shù)量可以在2-21之間。光源可以是LED（產(chǎn)生光譜輸出，如右上所示）或激光（產(chǎn)生光譜輸出，如右下所示）。可以對LED進(jìn)行濾波(F)以選擇LED光譜輸出的子集。圖2. LED和激光器的光輸出與驅(qū)動(dòng)電流關(guān)系。LED通過半導(dǎo)體的pn結(jié)產(chǎn)生光輸出。半導(dǎo)體激光器是類似的，除了光的產(chǎn)生被限制在半導(dǎo)體內(nèi)的一個(gè)小腔內(nèi)（圖4），在那里它被放大，導(dǎo)致在大多數(shù)驅(qū)動(dòng)電流水平具有更高的輸出功率 ...

，該方法具有空間分辨率高，光譜覆蓋范圍廣，算法靈活和適用于脈沖激光等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，CCD相機(jī)本身對光束的測量也存在一定的影響，比如CCD一般能夠接收的光強(qiáng)大約在納瓦量級，這導(dǎo)致芯片本身的噪聲和環(huán)境光都會對測量造成干擾。因此，抑制或者減小噪聲技術(shù)的發(fā)展將直接影響到測量的準(zhǔn)確性，除此之外包括空間分別率、模擬數(shù)字位數(shù)等因素也會引入誤差。因此，本文重點(diǎn)分析了影響光束寬度測量精度的因素，并且通過實(shí)驗(yàn)給出不同因素的影響程度；討論在光束寬度測量中選擇積分區(qū)域的必要性，給出了精確選擇積分區(qū)域的方法；分析噪聲引入的途徑，剖析背景信號的充分以及正確扣除底噪的方式；并zui終給出了不同信噪比下隨機(jī)噪聲帶來的誤差和扣除 ...

光強(qiáng)分布圖像空間分辨率足夠高時(shí)，基底噪聲帶來的影響可以忽略不計(jì)。實(shí)驗(yàn)中模擬典型光束寬度測量條件，入射光高斯強(qiáng)度接近12位CCD相機(jī)的飽和上限，即信號幅值接近4096bit。為了方便計(jì)算，默認(rèn)基底噪聲為均勻基底偏置，測試結(jié)果如圖2所示。分別疊加0.2bit和0.5bit基底時(shí)，如果探測器尺寸和光束寬度的比值為5：1時(shí)，測量偏差大約在4.9%和11.8%，隨著比值越來越大，測量偏差在10：1時(shí)甚至可以達(dá)到62%和123.2%，這個(gè)結(jié)果顯然是不可接受的。由此可見，在使用4σ算法計(jì)算光束寬度時(shí)，如果不通過積分區(qū)域限制光束邊緣的噪聲，特別是基底噪聲，將會引入較大的誤差。圖2 4σ算法中積分區(qū)域?yàn)檎麄€(gè)探測 ...

00微米的高空間分辨率。圖1 集成在硅片上的水平霍爾元件(HHE)和垂直霍爾元件(VHE):靈敏體積小。高度相互正交。HHE和VHE的表現(xiàn)相當(dāng)。CMOS技術(shù)制造的垂直與水平霍爾元件確保了高角度精度和良好的正交性。旋轉(zhuǎn)電流技術(shù)進(jìn)一步減輕了偏移、低頻噪聲與平面霍爾效應(yīng)的影響。該傳感器具有寬帶寬特性（DC至300 kHz）并集成溫度傳感器，封裝于非磁性QFN28封裝中，適用于多種應(yīng)用場景。圖2 SENM3Dx傳感器采用非磁性QFN28封裝瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zürich）的機(jī)器人系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室（RSL）已將該3D霍爾傳感器集成到巡檢機(jī)器人中，顯著提升了機(jī)器人在爬墻時(shí)的附著力控制能力。3D傳感 ...

00 mm時(shí)空間分辨率50 μm）。表面類型反射或部分反射表面（反射率≥4%）（如金屬、拋光玻璃、鍍膜光學(xué)元件）透明件（如透鏡）需處理后測量（如背面涂黑）。形變檢測能力低頻形變（曲率、離焦）：精度0.1%中高頻缺陷（劃痕、微結(jié)構(gòu)）：RMS 10-15 nm支持自由曲面、離軸非球面、柱面等復(fù)雜幾何。圖3包含了基礎(chǔ)版本的可用性范圍三、相位偏折測量系統(tǒng)擴(kuò)展測量能力（選配方案）超大工件檢測屏幕擴(kuò)展：替換標(biāo)配10.5英寸平板為28英寸以上顯示器，可測直徑≥500 mm的凹面鏡。ji端曲率測量凹面鏡：支持無限大曲率半徑（平面鏡），實(shí)測平面偏差RMS＜15 nm。凸面鏡：zui小曲率半徑-200 mm（Ed ...

”的限制，在空間分辨率上存在天然瓶頸，導(dǎo)致很多領(lǐng)域的研究受到了阻礙。近年來，雖然有如STED、PALM、STORM等超分辨率顯微技術(shù)不斷成熟，但這些方法對設(shè)備配置和操作要求較高，實(shí)驗(yàn)復(fù)雜性大，價(jià)格昂貴，難以滿足當(dāng)今快速發(fā)展的科學(xué)研究。相比之下，一種被稱為圖像掃描顯微技術(shù)（Image Scanning Microscopy, ISM）的方法正在受到關(guān)注。該方法僅需替換探測器并更改成像分析方案，便可實(shí)現(xiàn)分辨率與圖像對比度的提升，具備較強(qiáng)的實(shí)用性。為進(jìn)一步突破成像分辨率，同時(shí)保持系統(tǒng)的簡潔性，研究人員將單光子雪崩二極管陣列（SPAD array）與ISM方法結(jié)合，提出了一種新型超分辨率成像方案——S ...

30%以上。空間分辨率低：磁軸承的氣隙磁場分布往往存在局部不均勻性，特別是在多極磁軸承中。若傳感器無法精確測量這些微觀變化，控制系統(tǒng)將無法及時(shí)補(bǔ)償，導(dǎo)致氣隙波動(dòng)超過10μm。這種波動(dòng)不僅影響旋轉(zhuǎn)精度，還會產(chǎn)生有害的諧波振動(dòng)，加速機(jī)械疲勞。溫度漂移問題：工業(yè)環(huán)境中的溫度波動(dòng)會顯著改變磁材料的特性，進(jìn)而影響磁場分布。缺乏有效溫度補(bǔ)償?shù)膫鞲衅鲿?dǎo)致測量誤差隨時(shí)間累積，在長時(shí)間運(yùn)行后可能完全偏離標(biāo)定值。例如，某些霍爾傳感器的靈敏度溫度系數(shù)高達(dá)0.1%/°C，在溫差50°C的環(huán)境中可產(chǎn)生5%的測量偏差。電磁干擾敏感性：磁軸承系統(tǒng)通常工作在強(qiáng)電磁噪聲環(huán)境中（如變頻器附近）。傳統(tǒng)傳感器易受正交磁場和共模干擾 ...