宇宙天気監視、紫外線警戒探査および高級分析機器などの分野における検出器の高感度および大ダイナミックレンジ検出能力のニーズに応え、紫外線帯域における高感度かつ低ノイズの面アレイ単一光子カウンターの利点と、小ピクセルサイズかつ高空間光変調速度を有する紫外線強化デジタルマイクロミラー装置の特性を組み合わせて、単一光子カウント紫外線イメージング検出システムを開発した。本システムは各画素が受け取るスペクトル時系列の動的調整を実現し、面アレイ単一光子カウンターに到達する光子を画素レベルで変調することができる。対象のスペクトル信号が弱いと認識した場合、符号変調法により検出対象の画像領域の信号対雑音比を向上させることができ、認識領域及び空間領域の関連アルゴリズム制御により、対応する画像センサーの画素点の異なる層次での光強度制御を実現し、飽和領域の光強度を画像センサーの最適領域へ迅速に調整する。システム内部の結合光学構造を設計し、波長範囲、暗カウント率、動的範囲等の指標を試験した。結果は応答波長域が180〜320 nm、動的範囲163.9 dB、暗カウント率0.481 cps/cm²、システム伝達関数>0.6であり設計要求を満たすことを示した。本システムは紫外線スペクトル信号に対する高感度、低暗カウント率、小画素サイズおよび高空間光変調速度のイメージング検出を実現し、中国の紫外線帯域高感度イメージング検出などの分野に重要な技術的支援を提供する。

短波光学;紫外線イメージング;単一光子カウントイメージング;空間光変調;結合イメージング;高感度検出