Para satisfacer las necesidades en los campos de monitoreo del clima espacial, alerta temprana ultravioleta y equipos analíticos avanzados en cuanto a alta sensibilidad y amplio rango dinámico de los detectores, se desarrolló un sistema de detección de imagen ultravioleta con cuenta de fotones individuales. Este sistema combina las ventajas del contador de fotones individuales en matriz con alta sensibilidad y bajo ruido en el rango ultravioleta, y las características de dispositivos microespejo digitales aumentados para UV con tamaño de píxel pequeño y alta velocidad de modulación espacial de luz. El sistema puede ajustar dinámicamente la secuencia espectral recibida por cada píxel, modulando a nivel de píxel los fotones que llegan al contador. Cuando se detecta una señal espectral objetivo débil, el método de modulación codificada mejora la relación señal-ruido en la región de imagen objetivo; con el control algorítmico de correlaciones en dominio espacial y regional, se logra un control multinivel de la intensidad luminosa de puntos píxel del sensor de imagen, permitiendo que la intensidad en áreas saturadas se ajuste rápidamente a la mejor región del sensor. Se diseñó la estructura óptica acoplada interna del sistema, y se probaron parámetros como rango de longitud de onda, tasa de conteo en oscuridad y rango dinámico. Los resultados muestran que la banda de respuesta es de 180~320 nm, el rango dinámico es de 163.9 dB, la tasa de conteo en oscuridad es de 0.481 cps/cm2, y la función de transferencia del sistema es >0.6, cumpliendo con los requisitos de diseño. El sistema puede lograr una detección de imagen en señales espectrales UV con alta sensibilidad, baja tasa de conteo en oscuridad, tamaño de píxel pequeño y alta velocidad de modulación espacial, ofreciendo soporte tecnológico clave para la detección e imagen de alta sensibilidad en el rango ultravioleta en China.
关键词
óptica de onda corta; imagen UV; imagen con conteo de fotones individuales; modulación espacial de luz; imagen acoplada; detección de alta sensibilidad