Arseniuro de galio indio Los sensores (InGaAs) son suministrados por PAM-XIAMEN, un fabricante de sensores InGaAs. Su principio de funcionamiento es en realidad el principio de infrarrojos de onda corta (SWIR). Y el principio de funcionamiento del sensor basado en SWIR es similar al del sensor basado en CMOS, que convierte fotones en electrones. La tecnología SWIR debe utilizar InGaAs, MCT o HgCdTe, que son sensibles a la luz infrarroja.
La sensibilidad de estos sensores a diferentes longitudes de onda depende de su estructura química. Ambos materiales requieren un enfriamiento fuerte para lograr la relación señal-ruido (SNR) adecuada, pero MCT generalmente requiere enfriamiento criogénico. Por lo tanto, el sensor InGaAs se usa más comúnmente porque es más práctico y económico. A continuación se muestra la información específica del sensor InGaAs basado en SWIR.
1. Especificaciones del sensor InGaAs
Artículo 1:
| Artículo | PAM-SW640-F15c |
| Tamaño | 640 x 512 |
| Tamaño de píxel | 15μm |
| Respuesta espectral | 0,9 ~ 1,7 μm |
| Area efectiva | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Factor de llenado | 100% |
| Eficiencia cuántica | ≥65% (1.0 ~ 1.6 um） |
| Tasa de detección D * | ≥5 x 1012cm Hz1/2W-1 |
| Electrónica ruidosa | 50 e– @HG |
| Capacidad total del pozo | 1,8 x 106e–(@ LG, 1.8V)
7,3 x 104e–(@ MG, 1.8V) 1,7 x 104e–(@ HG, 1,8 V) |
| Rango Dinámico | 76 dB (modo lineal)
120 dB (modo logarítmico) |
| No uniformidad de respuesta espectral | ＜ 3% |
| Tasa de píxeles operable | ＞ 99,5% |
| Tiempo de exposición | 37 μs ~ tiempo de fotograma |
| Refrigeración TEC | TEC 1 |
| Modo de lectura | ITR, IWR, NORO, IMRO |
| Temperatura de funcionamiento | -40 ~ 60 ℃ |
| Temperatura de almacenamiento | -40 ~ 70 ℃ |
Elemento 2:
| Artículo | PAM-SW320-F30a |
| Tamaño | 320 x 256 |
| Tamaño de píxel | 30μm |
| Respuesta espectral | 0,9 ~ 1,7 μm |
| Area efectiva | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Factor de llenado | ＞ 99% |
| Eficiencia cuántica | ≥65% （1.0 ~ 1.6 μm） |
| Tasa de detección D * | ≥5 x 1012cm Hz1/2W-1 |
| Electrónica ruidosa | 50 e– @HG |
| Capacidad total del pozo | 3,5 x 106e–(@LG)
1,7 x 104e–(@HG) |
| No uniformidad de respuesta espectral | ≤ 4% |
| Tasa de píxeles operable | ＞ 99% |
| Tiempo de exposición | 1 μs ~ tiempo de fotograma |
| Modo de lectura | ITR, IWR, IMRO |
| Temperatura de funcionamiento | -40 ~ 60 ℃ |
| Temperatura de almacenamiento | -40 ~ 70 ℃ |
Elemento 3:
| Artículo | PAM-SW1280 |
| Tamaño | 1280 x 1024 |
| Tamaño de píxel | 15 micras |
| Respuesta espectral | 0,9-1,7 μm |
| Eficiencia cuántica | > 70% (1.0um ~ 1.6um） |
| Electrónica ruidosa | 40e–@HG |
| Tiempo de exposición | 1 μs ~ tiempo de fotograma |
| Modo de lectura | ITR, IWR, CDS |
| Temperatura de funcionamiento | -40 ~ 70 ℃ |
| Temperatura de almacenamiento | -40 ~ 70 ℃ |
Nota: Se puede proporcionar refrigeración TEC a pedido para mejorar la sensibilidad del detector. Hay 3 características principales del sensor InGaAs de PAM-XIAMEN:
-Baja corriente oscura
-Alta eficiencia cuántica
-Alta operatividad
2. Acerca del sensor InGaAs infrarrojo de onda corta
Hay tres “ventanas atmosféricas” de 1,5 µm a 14 µm, que se definen como: onda corta (SWIR): 1,5 µm - 2,5 µm, onda media (MWIR): 2 µm-5 µm y onda larga (LWIR): 7,5 µm -14 µm. Generalmente, el rango de longitud de onda del infrarrojo de onda corta es de 0.85-2.5μm, el principal material de detección es InGaAs.
Rango de infrarrojos de onda corta
La sensibilidad del rango infrarrojo de onda corta se ha convertido en una realidad desde el desarrollo de los sensores InGaAs. Pero, ¿por qué utilizar infrarrojos de onda corta?
2.1 La utilidad del sensor de imagen de arseniuro de galio indio
En primer lugar, hay un hecho básico: la luz en la banda infrarroja de onda corta es invisible para el ojo humano. El espectro de luz visible se extiende desde la longitud de onda de 0,4 micrones (cerca de la luz ultravioleta, que es azul para el ojo humano) hasta 0,7 micrones (rojo oscuro). Las longitudes de onda más largas que la longitud de onda de la luz visible solo se pueden ver con sensores dedicados como InGaAs.
Sin embargo, aunque la luz en la región infrarroja de onda corta es invisible para el ojo humano, esta luz puede interactuar con los objetos de una manera similar a la longitud de onda de la luz visible. En otras palabras, la luz infrarroja de onda corta es luz reflejada; su reflejo de un objeto es muy similar a la luz visible. Debido a esta naturaleza reflectante, la luz infrarroja de onda corta tendrá sombras y contrastes en sus imágenes. Las imágenes de la cámara del sensor InGaAs son comparables a las imágenes de luz visible en términos de resolución y detalle. Sin embargo, los colores de las imágenes infrarrojas de onda corta no son colores reales. Esto puede facilitar la identificación del objeto.
2.2 Ventajas del sensor InGaAs
¿Qué la hace útil? El sensor InGaAs puede hacerse extremadamente sensible, puede contar fotones individuales uno por uno. De esta manera, cuando se fabrica con miles o millones de pequeños sensores en forma de puntos o píxeles de sensor, la cámara InGaAs puede funcionar en condiciones muy oscuras.
Tome las gafas de visión nocturna, por ejemplo. Funcionan detectando y amplificando la luz estelar visible reflejada u otra luz ambiental. A menudo se denominan tubos intensificadores de imágenes. Por lo tanto, la tecnología es muy adecuada para gafas de visión nocturna de observación directa. Pero cuando es necesario transmitir una imagen a un lugar remoto, no existe un método práctico que no pueda estar restringido por la confiabilidad y la sensibilidad. Dado que la luz se puede convertir en señales eléctricas, los sensores InGaAs son inherentemente adecuados para tecnologías estándar de almacenamiento o transmisión.
Existe otra gran ventaja al usar infrarrojos de onda corta por la noche. Una cámara hecha con un sensor InGaAs infrarrojo de onda corta puede ayudar a las personas a "ver" el objetivo por la noche sin la luz de la luna con mayor claridad.
3. Características del sensor InGaAs
La tecnología de imágenes infrarrojas de onda corta basada en el sensor InGaAs tiene las características: alta sensibilidad, alta resolución, imágenes diurnas y nocturnas, iluminación oculta, sin necesidad de refrigeración a baja temperatura, tamaño pequeño y baja potencia.
4. Aplicaciones del sensor SWIR InGaAs
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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