基于光子集成电路的传感平台已显示出巨大的希望,但是它们需要集成的光学读数技术中的相应进步。在这里,我们提出了一个片上光谱仪,该光谱仪利用了综合的薄膜Niobate调制器来产生频率 - 敏捷的电频率梳子,以询问芯片尺度温度和加速传感器。chir梳过程允许超速射频驱动电压,该电压比文献中最低的少数数量较少七个数量级,并且是使用芯片尺度,微控制器驱动的直接数字合成器生成的。片上梳状光谱仪能够同时询问片上温度传感器和芯片外部,微型制动的光力加速度计,其尖端敏感性分别为5 µk·Hz -1/2和≈130µm·S -2·s -2·hz-hz -1/2。该平台与广泛的现有光子集成电路技术兼容,在该技术中,其频率敏捷性和超低射频功率要求的组合预计有望在量子科学和光学计算等领域中应用。光子集成电路(PIC)技术具有低成本,高精度的野外传播感应的巨大潜力。但是,解锁这些功能不仅需要传感器,而且还需要光学读数的整合。[2,3]这些类型的测量通常需要在MHz水平上狭窄的梳齿间距,并在GHz水平上梳子跨度,从而导致敏感且高动态范围读数。芯片尺度的光学频率梳子非常适合这些光子读数需求,因为它们具有高速,多路复用测量的能力而无需任何运动部件,[1]因此允许将光子传感器转移到数字输出。尤其是,电频率梳子不仅可以集成,而且还可以具有足够的频率敏捷性来实现探测原子过渡所需的高分辨率以及基于光学(和光力学的)腔传感器,其中需要对腔运动进行测量以读取传感器。
摘要:本文研制了一种手掌大小的激光光谱仪,该光谱仪基于可调谐二极管激光吸收光谱 (TDLAS) 和新型双层环形电池,用于检测痕量气体。得益于自制电子系统和紧凑光学设计,传感器的物理尺寸最小化为 24×15×16 cm 3 。环形吸收电池分为 2 层,共有 84 个反射,有效光程长度为 8.35 m,用于增强气体的吸收信号。设计了自制电子系统,用于实现分布式反馈 (DFB) 二极管激光控制器、模拟锁相放大器、数据采集和通信。采用免校准扫描波长调制光谱法来确定气体浓度,并减少电子噪声和机械振动引起的随机波动。使用 1.653 μm 的 DFB 激光器演示了对环境空气中 CH 4 的测量。混合气体更新的上升时间和下降时间分别约为16 s和14 s。为验证光谱仪的性能,进行了振动和温度试验,在不同振动频率和温度下对20 ppm CH 4 测定的标准偏差分别为0.38 ppm和0.11 ppm。根据Allan偏差分析,在积分时间为57.8 s时,CH 4 的最低检测限可达22 ppb。
超导纳米线单光子探测器(SNSPD)在不同基底和光子结构上的混合集成在开发基于单光子探测的复杂光子器件方面具有巨大潜力,例如用于单光子级微弱光光谱传感的光子计数重构光谱仪。本文引入SNSPD的级联吸收效应来开发光子计数重构光谱仪。该装置包括作为空间色散元件的罗兰光栅和位于光栅聚焦区域的定制级联SNSPD阵列。SNSPD的光谱响应可以通过其螺旋图案和阵列中的级联吸收进行灵活调制,并以此作为光谱重构的基础。设计和制作了一个原型装置来演示该方案的原理。实验结果表明了通过螺旋图案设计和SNSPD阵列的级联吸收效应调制光谱响应的可行性。它支持波长范围为1,495至1,515 nm的光谱测量和重构,光谱分辨率为0.4 nm。该方案仅通过SNSPD的设计就实现了光谱重构的基础,而无需额外光子结构的光谱调制效应。它为开发高光子利用率的器件提供了一种有趣且有前途的方法。
摘要:对内华达州埃斯梅拉达县和奈县的 Cuprite 矿区 0.4 至 2.5 公里光谱区域的地球物理和环境研究成像光谱仪 (GERIS) 63 通道扫描仪数据进行了分析。使用现场光谱测量将数据校准为反射率。从 GERIS 数据中提取的单个和空间平均光谱用于根据其光谱特征识别明矾石、高岭石、明矾石和赤铁矿等矿物。还确定了一个反射特性类似于沸石组矿物的区域。在光谱域中对图像进行分类,以生成矿物分布的彩色编码图像图,清晰地显示热液系统的区域性质。将专题矿物图与现有的地质和蚀变图进行比较,证明了成像光谱仪在制作矿物勘探详细地图方面的实用性。使用成像光谱仪数据识别单个矿物并在空间中显示主要矿物学,可以增加可用于确定该地区形态和成因的信息。
摘要:对内华达州埃斯梅拉达县和奈县的 Cuprite 矿区 0.4 至 2.5 公里光谱区域的地球物理和环境研究成像光谱仪 (GERIS) 63 通道扫描仪数据进行了分析。使用现场光谱测量将数据校准为反射率。从 GERIS 数据中提取的单个和空间平均光谱用于根据其光谱特征识别明矾石、高岭石、明矾石和赤铁矿等矿物。还确定了一个反射特性类似于沸石组矿物的区域。在光谱域中对图像进行分类,以生成矿物分布的彩色编码图像图,清晰地显示热液系统的区域性质。将专题矿物图与现有的地质和蚀变图进行比较,证明了成像光谱仪在制作矿物勘探详细地图方面的实用性。使用成像光谱仪数据识别单个矿物并在空间中显示主要矿物学,可以增加可用于确定该地区形态和成因的信息。
摘要:对内华达州埃斯梅拉达县和奈县的 Cuprite 矿区 0.4 至 2.5 公里光谱区域的地球物理和环境研究成像光谱仪 (GERIS) 63 通道扫描仪数据进行了分析。使用现场光谱测量将数据校准为反射率。从 GERIS 数据中提取的单个和空间平均光谱用于根据其光谱特征识别明矾石、高岭石、明矾石和赤铁矿等矿物。还确定了一个反射特性类似于沸石组矿物的区域。在光谱域中对图像进行分类,以生成矿物分布的彩色编码图像图,清晰地显示热液系统的区域性质。将专题矿物图与现有的地质和蚀变图进行比较,证明了成像光谱仪在制作矿物勘探详细地图方面的实用性。使用成像光谱仪数据识别单个矿物并在空间中显示主要矿物学,可以增加可用于确定该地区形态和成因的信息。
单输入NIM光谱仪。包括一个ENS-ST-1,USB电缆和大师软件。双输入台式光谱仪。包括两个ENS-ST-1,每个ENS-ST-KK,一个ENS-CG,USB电缆和大师软件。最多4英寸样品的单个输入台式光谱仪。包括每个巨型-ST,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。2输入台式光谱仪(一个Alpha-Duo-M1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,USB电缆和大师软件。4输入台式光谱仪(两个alpha-duo-m1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,USB电缆和大师软件。6输入台式光谱仪(三个alpha-duo-m1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,USB电缆和大师软件。8输入台式光谱仪(四个alpha-duo-m1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,USB电缆和大师软件。单个输入台式光谱仪(一个Alpha-Mega-M1模块)。包括每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。2输入台式光谱仪(两个alpha-mega-m1模块)。包括每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。3输入台式光谱仪(三个alpha-mega-m1模块)。包括每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。4输入台式光谱仪(四个alpha-mega-m1模块)。包括每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。3输入台式光谱仪(一个Alpha-Duo-M1模块和一个Alpha-Mega-M1模块)。每个ENS-ST-KK包括一个,每个ENS-CG,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。4输入台式光谱仪(一个alpha-duo-m1模块和两个alpha-mega-m1模块)。每个ENS-ST-KK包括一个,每个ENS-CG,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。5输入台式光谱仪(一个Alpha-Duo-M1模块和三个Alpha-Mega-M1-M1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。5输入台式光谱仪(两个Alpha-Duo-M1模块和一个Alpha-Mega-M1模块)。每个ENS-ST-KK包括一个,每个ENS-CG,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。6输入台式光谱仪(两个alpha-duo-m1模块和两个alpha-mega-m1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。7输入台式光谱仪(三个Alpha-Duo-M1模块和一个Alpha-Mega-M1模块)。包括每个ENS-ST-KK,每个ENS-CG,每个Mega-CG,Maestro软件和USB电缆。
几十年来,散射技术一直被广泛用于表征光学质量表面(即粗糙度远小于照明波长的表面)。散射光在许多领域都至关重要,例如,对于光学滤波器的最终性能、天文学和空间应用的先进光学系统或微电子学。对于所有这些应用,降低粗糙度和表面缺陷都是一个主要问题,而抛光技术的改进使得制造粗糙度低于几分之一纳米的表面成为可能。与此同时,测量技术也得到了发展,可以可靠地检测这些表面的特性,而光散射已被证明是一种非常有效、快速且非侵入性的方法,可以表征所有所需的参数。如今,角度分辨散射仪 [16-19] 可以在整个角度范围内以及从可见光到近红外的宽光谱范围内实现低于非吸收朗伯模式的 8 个十年的动态。
尽管对集成光谱仪的需求紧迫,但仍缺少提供高性能同时实用的效果的解决方案。此外,当前的集成光谱仪缺乏其性能的可重构性,这对于动态工作场景非常可取。这项研究通过在硅上证明了一个用户友好,可重构的光谱仪,提供了可行的解决方案。该创新光谱仪的核心是一个可编程的光子电路,能够表现出不同的光谱响应,可以使用芯片相变换个器对其进行显着调整。我们光谱仪的区别特征在于其反向设计方法,促进了轻松控制和对可编程电路的有效操纵。通过消除对复杂配置的需求,我们的设计减少了功耗并减轻控制复杂性。此外,我们的可重构光谱仪提供了两个不同的操作条件。在超高的绩效模式下,它被多个相移的动物激活,并在维持宽带宽度的同时,在图表尺度上实现了异常的光谱分辨率。另一方面,使用易用模式进一步简化了控制逻辑并通过操纵单相移位器来减少功耗。尽管此模式提供了大约0.3 nm的光谱分辨率略有降级,但它优先考虑易用性,并且非常适合超细光谱重建不是主要要求的应用。