Система изображающего детектора на базе однофотонного счета с усиленной ультрафиолетовой пространственной модуляцией света
摘要
Для удовлетворения требований в областях мониторинга космической погоды, раннего предупреждения в ультрафиолетовом диапазоне и высококлассных аналитических приборов, связанных с высокой чувствительностью и широким динамическим диапазоном детекторов, была разработана система ультрафиолетового изображающего детектора на базе однофотонного счетчика массива. Система сочетает преимущества высокочувствительного и низкошумного однофотонного счетчика в ультрафиолетовом диапазоне и характеристики цифрового микро-зеркального устройства с малыми пикселями и высокой скоростью пространственной модуляции света. Система обеспечивает динамическую регулировку спектрального временного ряда, получаемого каждым пикселем, и пиксельное модулирование фотонов, достигающих однофотонного счетчика. При обнаружении слабого целевого спектрального сигнала возможно повышение отношения сигнал/шум в области изображения за счет кодовой модуляции; при управление алгоритмами пространственно-частотной корреляции реализуется многоуровневое управление интенсивностью света для разных пикселей изображения, что позволяет быстро регулировать интенсивность света в насыщенных областях до оптимального уровня датчика изображения. Внутренняя оптическая структура системы была спроектирована и протестирована по параметрам длины волны, темновому счету и динамическому диапазону. Результаты показали, что рабочий спектр составляет 180~320 нм, динамический диапазон — 163.9 дБ, темновой счет составляет 0.481 сч/см2, передаточная функция системы превышает 0.6, что соответствует требованиям дизайна. Система обеспечивает высокочувствительное, с низким фоновым счетом, изображающее детектирование ультрафиолетовых спектральных сигналов с малыми пикселями и высокой скоростью пространственной модуляции света, предоставляя ключевую технологическую поддержку для высокочувствительного ультрафиолетового изображающего детектирования в Китае.
关键词
коротковолновая оптика; ультрафиолетовое изображение; однофотонное изображение; пространственная модуляция света; когерентное изображение; высокочувствительное обнаружение