Иллюстрация процесса формирования изображения прототипом микросхемы QIS разрешением 1 Mjot на частоте 1040 кадров/с. В левом верхнем углу — увеличенная область из общего поля бинарных однофотонных данных (1024×1024), полученных с сенсора на 1040 FPS. В правом нижнем углу — изображение с градациями серого, которое получено путём обработки исходных данных с сенсора алгоритмом устранения шумов
Высокопроизводительные фотонные детекторы сейчас повсеместно используются в науке, камерах ночного видения, а также в автомобильных сенсорах и камерах безопасности. Производительность детекторов определяется несколькими ключевыми факторами:
- подсчёт частоты ошибок;
- скорость чтения;
- пространственное разрешение;
- квантовая эффективность;
- темновой ток.
В данный момент на рынке представлены однофотонные лавинные диоды (SPAD) и устройства с зарядовой связью с электронным умножением (EMCCD). Оба типа детекторов полагаются на лавинное умножение для генерации сигнала большого напряжения от единственного фотона. Подобным устройствам требуется высокое рабочее напряжение для создания критического электрического поля, в котором возможен лавинный эффект.
Специалисты из Инженерной школы Тейерта Дартмута создали принципиально новый фотонный детектор под названием Quanta Image Sensor (QIS), который может произвести настоящую революцию во всех областях, где используются устройства такого типа.
Читать полностью »