Système de détection d'imagerie à comptage de photons simples basé sur la technologie de modulation spatiale renforcée UV
GUO Naifei
,
SUN Liang
,
HE Lingping
,
MA Tianqi
,
TAO Chen
,
WANG Wei
,
YAN Wanhong
,
DOI:
摘要
Répondant aux besoins en haute sensibilité et large plage dynamique des détecteurs dans les domaines de la surveillance de la météo spatiale, de la détection d'alerte ultraviolet et des instruments d'analyse avancés, cet article propose de combiner les avantages des compteurs de photons uniques sur matrice dans la bande UV - haute sensibilité et faible bruit - avec les caractéristiques des micro-miroirs numériques UV renforcés, notamment la petite taille des pixels et la haute vitesse de modulation spatiale de la lumière, pour développer un système de détection d'imagerie UV par comptage de photons simples. Ce système peut ajuster dynamiquement la séquence spectrale pour chaque pixel, moduler les photons reçus par le compteur de photons uniques matriciel au niveau du pixel, et lorsqu'un signal spectral cible faible est détecté, améliorer le rapport signal sur bruit de la zone d'imagerie cible par une modulation codée. Avec un contrôle algorithmique des régions de reconnaissance et du domaine spatial, il est possible de maîtriser l'intensité lumineuse des pixels du capteur d'image à différents niveaux, permettant un réglage rapide de l'intensité lumineuse dans les zones saturées pour qu'elle atteigne la zone optimale du capteur. Cet article présente les points clés de conception de la structure optique couplée interne du système, et les tests des indicateurs tels que la plage de longueur d'onde, le taux de comptage sombre et la plage dynamique. La bande de réponse est de 180 à 320 nm, la plage dynamique est de 163,9 dB, le taux de comptage sombre est de 0,481 cps/cm2, la fonction de transfert du système est >0,6, et les résultats des tests sont conformes aux exigences de conception. Le système de détection d'imagerie UV développé peut réaliser une détection d'imagerie à haute sensibilité, faible taux de comptage sombre, petite taille de pixel et haute vitesse de modulation spatiale de la lumière pour les signaux spectraux UV. Il fournit un support technique clé pour les domaines de détection d'imagerie à haute sensibilité dans la bande UV en Chine.
关键词
optique à ondes courtes; détection d'imagerie UV; imagerie par comptage de photons simples; modulation spatiale de la lumière; imagerie couplée; détection haute sensibilité