Als Antwort auf die Anforderungen in den Bereichen Weltraumwetterüberwachung, UV-Warndetektion und hochentwickelte Analytegeräte für Detektoren mit hoher Empfindlichkeit und großem Dynamikumfang schlägt dieser Artikel die Kombination der Vorteile von Einzelphotonenzählern auf Flächenmatrix im UV-Bereich – hohe Empfindlichkeit, geringes Rauschen – mit den Merkmalen von UV-verstärkten digitalen Mikroschaltern mit kleinen Pixelgrößen und hoher räumlicher Lichtmodulationsrate vor, um ein Einzelphotonen-Zähl-Ultrabildgebungssystem zu entwickeln. Dieses System kann die spektrale zeitliche Abfolge jedes Pixels dynamisch anpassen, die an den Flächen-Einzelphotonenzähler eintreffenden Photonen pixelgenau modulieren, und wenn ein schwaches Ziel-Spektralsignal erkannt wird, durch codierte Modulation das Signal-Rausch-Verhältnis im Zielbildbereich erhöhen. Bei Steuerung der Erkennungs- und Raumdomänenalgorithmen wird die Lichtintensität auf verschiedenen Ebenen für die Pixelsensoren im Bildsensor geregelt, wodurch die Intensität im Sättigungsbereich schnell auf den optimalen Bereich des Bildsensors eingestellt werden kann. Dieser Artikel stellt die Designpunkte der inneren gekoppelten optischen Struktur des Systems vor und testet Kennzahlen wie Wellenlängenbereich, Dunkelzählrate und Dynamikbereich. Der Ansprechbereich liegt bei 180 bis 320 nm, der Dynamikbereich beträgt 163,9 dB, die Dunkelzählrate 0,481 cps/cm², die Systemübertragungsfunktion >0,6, und die entsprechenden Testergebnisse entsprechen den Designanforderungen. Das entwickelte UV-Bildgebungssystem kann eine hoch empfindliche, dunkle Zählrate niedrig, kleine Pixelgröße und hohe räumliche Lichtmodulationsrate für die UV-Spektralsignale realisieren. Es bietet technischen Schlüsselsupport für hoch empfindliche UV-Bildgebungsdetektoren in China.

Kurzwellenoptik; UV-Bildgebung; Einzelphotonenzählbildgebung; räumliche Lichtmodulation; gekoppelte Bildgebung; hochempfindliche Detektion