우주 기상 관측, 자외선 조기 경보 탐지 및 고급 분석 장비 등 분야에서 탐지기의 높은 민감도와 넓은 동적 범위 탐지 능력에 대한 요구에 대응하여, 자외선 대역에서 높은 민감도와 낮은 잡음의 면 배열 단일 광자 계수기 장점과 자외선 강화 디지털 마이크로 미러 장치의 작은 화소 크기 및 높은 공간 광 변조 속도 특성을 결합하여 단일 광자 계수 자외선 영상 탐지 시스템을 개발하였다. 해당 시스템은 각 화소가 수신하는 스펙트럼 시퀀스의 동적 조절이 가능하며, 면 배열 단일 광자 계수기로 도달하는 광자를 화소 단위로 변조할 수 있다. 목표 스펙트럼 신호가 약할 때는 부호 변조 방법으로 탐지 대상 영상 영역의 신호 대 잡음비를 향상시킬 수 있으며, 인식 영역 및 공간 도메인의 관련 알고리즘 제어하에 이미지 센서 픽셀 포인트의 다양한 계층 광 강도 조절을 수행하여 포화 영역의 광 강도를 이미지 센서 최적 영역으로 신속하게 조절한다. 시스템 내부의 결합 광학 구조를 설계하고 파장 범위, 암계수율 및 동적 범위 등의 지표를 테스트하였다. 결과는 응답 파장이 180~320 nm, 동적 범위가 163.9 dB, 암계수율이 0.481 cps/cm², 시스템 전달 함수는 0.6 이상으로 설계 요구 사항을 충족함을 보여주었다. 본 시스템은 자외선 스펙트럼 신호에 대한 높은 민감도, 낮은 암계수율, 작은 화소 크기 및 높은 공간 광 변조 속도의 영상 탐지를 실현하여 중국의 자외선 대역 고감도 영상 탐지 등 분야에 핵심 기술 지원을 제공한다.

단파 광학; 자외선 영상; 단일 광자 계수 영상; 공간 광 변조; 결합 영상; 고감도 탐지