Indium-Gallium-Arsenid (InGaAs)-Sensoren werden von PAM-XIAMEN, einem Hersteller von InGaAs-Sensoren, geliefert. Sein Arbeitsprinzip ist eigentlich das Prinzip des Kurzwellen-Infrarots (SWIR). Und das Funktionsprinzip des SWIR-basierten Sensors ähnelt dem eines CMOS-basierten Sensors und wandelt Photonen in Elektronen um. Die SWIR-Technologie muss InGaAs, MCT oder HgCdTe verwenden, die für Infrarotlicht empfindlich sind.
Die Empfindlichkeit dieser Sensoren gegenüber unterschiedlichen Wellenlängen hängt von ihrer chemischen Struktur ab. Beide Materialien erfordern eine starke Kühlung, um das richtige Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu erreichen, aber MCT erfordert normalerweise eine kryogene Kühlung. Daher wird der InGaAs-Sensor häufiger verwendet, da er praktischer und wirtschaftlicher ist. Im Folgenden finden Sie die spezifischen Informationen des SWIR-basierten InGaAs-Sensors.
1. Spezifikationen des InGaAs-Sensors
Gegenstand 1:
| Artikel | PAM-SW640-F15c |
| Größe | 640 x 512 |
| Pixel Größe | 15μm |
| Spektrale Empfindlichkeit | 0,9 ~ 1,7 μm |
| Effektiver Bereich | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Füllfaktor | 100% |
| Quanteneffizienz | ≥65 % (1,0 ~ 1,6 um） |
| Erkennungsrate D* | ≥5 x 1012cmHz2.1W-1 |
| Laute Elektronik | 50 €– @HG |
| Volle Brunnenkapazität | 1,8 x 106e–(@LG,1.8V)
7,3 x 104e–(@MG,1.8V) 1,7 x 104e–(@HG,1.8V) |
| Dynamic Range | 76 dB (Linearmodus)
120 dB (Logarithmischer Modus) |
| Spektrale Antwortungleichmäßigkeit | ＜3% |
| Betriebspixelrate | ＞99,5% |
| Expositionszeit | 37 μs ~ Bildzeit |
| TEC Kältetechnik | TEC 1 |
| Lesemodus | ITR, IWR, NORO, IMRO |
| Betriebstemperatur | -40 ~ 60℃ |
| Lagertemperatur | -40 ~ 70℃ |
Artikel 2:
| Artikel | PAM-SW320-F30a |
| Größe | 320 x 256 |
| Pixel Größe | 30μm |
| Spektrale Empfindlichkeit | 0,9 ~ 1,7 μm |
| Effektiver Bereich | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Füllfaktor | ＞99 % |
| Quanteneffizienz | ≥65%（1,0 ~ 1,6 μm） |
| Erkennungsrate D* | ≥5 x 1012cmHz2.1W-1 |
| Laute Elektronik | 50 €– @HG |
| Volle Brunnenkapazität | 3,5 x 106e–(@LG)
1,7 x 104e–(@HG) |
| Spektrale Antwortungleichmäßigkeit | ≤4% |
| Betriebspixelrate | ＞99 % |
| Expositionszeit | 1 μs ~ Bildzeit |
| Lesemodus | ITR, IWR, IMRO |
| Betriebstemperatur | -40 ~ 60℃ |
| Lagertemperatur | -40 ~ 70℃ |
Artikel 3:
| Artikel | PAM-SW1280 |
| Größe | 1280 x 1024 |
| Pixel Größe | 15 μm |
| Spektrale Empfindlichkeit | 0,9-1,7μm |
| Quanteneffizienz | >70% (1,0um ~ 1,6um） |
| Laute Elektronik | 40e–@HG |
| Expositionszeit | 1 μs ~ Bildzeit |
| Lesemodus | ITR, IWR, CDS |
| Betriebstemperatur | -40 ~ 70℃ |
| Lagertemperatur | -40 ~ 70℃ |
Hinweis: TEC-Kühlung kann auf Anfrage bereitgestellt werden, um die Empfindlichkeit des Detektors zu verbessern. Es gibt 3 Hauptmerkmale des InGaAs-Sensors von PAM-XIAMEN:
-Niedriger Dunkelstrom
-Hohe Quanteneffizienz
-Hohe Bedienbarkeit
2. Über den Kurzwellen-Infrarot-InGaAs-Sensor
Es gibt drei „atmosphärische Fenster“ von 1,5 µm bis 14 µm, die definiert sind als: kurzwellig (SWIR): 1,5 µm – 2,5 µm, mittelwellig (MWIR): 2 µm-5 µm und langwellig (LWIR): 7,5 µm -14 µm. Im Allgemeinen beträgt der Wellenlängenbereich des kurzwelligen Infrarots 0,85-2,5 μm, das Hauptsensormaterial ist InGaAs.
Kurzwelliger Infrarotbereich
Die Empfindlichkeit des kurzwelligen Infrarotbereichs ist seit der Entwicklung von InGaAs-Sensoren Realität geworden. Aber warum Kurzwellen-Infrarot verwenden?
2.1 Die Nützlichkeit des Indium-Gallium-Arsenid-Bildsensors
Zunächst einmal eine grundlegende Tatsache: Licht im kurzwelligen Infrarotbereich ist für das menschliche Auge unsichtbar. Das Spektrum des sichtbaren Lichts reicht von der Wellenlänge 0,4 Mikrometer (nahe ultraviolettes Licht, das für das menschliche Auge blau ist) bis 0,7 Mikrometer (dunkelrot). Wellenlängen, die länger als die Wellenlänge des sichtbaren Lichts sind, können nur mit speziellen Sensoren wie InGaAs gesehen werden.
Obwohl Licht im kurzwelligen Infrarotbereich für das menschliche Auge unsichtbar ist, kann dieses Licht jedoch ähnlich der Wellenlänge des sichtbaren Lichts mit Objekten interagieren. Mit anderen Worten, kurzwelliges Infrarotlicht ist reflektiertes Licht; seine Reflexion von einem Objekt ist dem sichtbaren Licht sehr ähnlich. Aufgrund dieser reflektierenden Natur weist kurzwelliges Infrarotlicht Schatten und Kontraste auf seinen Bildern auf. Die Bilder der InGaAs-Sensorkameras sind hinsichtlich Auflösung und Detailgenauigkeit mit Bildern mit sichtbarem Licht vergleichbar. Die Farben von kurzwelligen Infrarotbildern sind jedoch keine tatsächlichen Farben. Dadurch kann das Objekt leicht identifiziert werden.
2.2 Vorteile des InGaAs-Sensors
Was macht es nützlich? Der InGaAs-Sensor kann extrem empfindlich gemacht werden, er kann einzelne Photonen einzeln zählen. Auf diese Weise kann die InGaAs-Kamera, wenn sie mit Tausenden oder Millionen winziger punktförmiger Sensoren oder Sensorpixel hergestellt wird, unter sehr dunklen Bedingungen arbeiten.
Nehmen Sie zum Beispiel die Nachtsichtbrille. Sie funktionieren, indem sie reflektiertes sichtbares Sternenlicht oder anderes Umgebungslicht erfassen und verstärken. Sie werden oft als Bildverstärkerröhren bezeichnet. Daher eignet sich die Technologie sehr gut für die direkte Beobachtung von Nachtsichtbrillen. Wenn jedoch ein Bild an einen entfernten Ort übertragen werden muss, gibt es keine praktische Methode, die nicht durch Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit eingeschränkt werden kann. Da Licht in elektrische Signale umgewandelt werden kann, eignen sich InGaAs-Sensoren grundsätzlich für gängige Speicher- oder Übertragungstechnologien.
Die Verwendung von Kurzwellen-Infrarot in der Nacht hat einen weiteren großen Vorteil. Eine Kamera aus einem kurzwelligen Infrarot-InGaAs-Sensor kann Menschen helfen, das Ziel nachts ohne Mondlicht klarer zu „sehen“.
3. Eigenschaften des InGaAs-Sensors
Die auf einem InGaAs-Sensor basierende Kurzwellen-Infrarot-Bildgebungstechnologie hat die folgenden Eigenschaften: hohe Empfindlichkeit, hohe Auflösung, Tag- und Nachtbildgebung, verdeckte Beleuchtung, keine Notwendigkeit für Tiefkühlung, geringe Größe und geringer Stromverbrauch.
4. Anwendungen des SWIR InGaAs-Sensors
Due to its outstanding application features such as high recognition, all-weather adaptation, low-light night vision, stealth active imaging, and simple optical configuration, shortwave infrared InGaAs line sensor, InGaAs area sensor or InGaAs image sensor makes it suitable for aerospace remote sensing, archaeological identification, public security, industrial inspection, and medical diagnosis.
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