Indio gallio arseniuro I sensori (InGaAs) sono forniti da PAM-XIAMEN, un produttore di sensori InGaAs. Il suo principio di funzionamento è in realtà il principio dell'infrarosso a onde corte (SWIR). E il principio di funzionamento del sensore basato su SWIR è simile a quello del sensore basato su CMOS, che converte i fotoni in elettroni. La tecnologia SWIR deve utilizzare InGaAs, MCT o HgCdTe, che sono sensibili alla luce infrarossa.
La sensibilità di questi sensori alle diverse lunghezze d'onda dipende dalla loro struttura chimica. Entrambi questi materiali richiedono un forte raffreddamento per ottenere il corretto rapporto segnale-rumore (SNR), ma MCT di solito richiede un raffreddamento criogenico. Pertanto, il sensore InGaAs è più comunemente usato perché è più pratico ed economico. Di seguito sono riportate le informazioni specifiche del sensore InGaAs basato su SWIR.
1. Specifiche del sensore InGaAs
Articolo 1:
| Voce | PAM-SW640-F15c |
| Dimensione | 640 x 512 |
| Dimensione pixel | 15μm |
| Risposta spettrale | 0,9 ~ 1,7 μm |
| Area effettiva | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Fattore di riempimento | 100% |
| Efficienza quantistica | ≥65 % (1,0 ~ 1,6 um） |
| Tasso di rilevamento D* | ≥5 x 1012cmHz1/2W-1 |
| Elettronica rumorosa | 50 e– @HG |
| Piena capacità del pozzo | 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 (modalità lineare)
120 dB (modalità logaritmica) |
| Non uniformità della risposta spettrale | ＜3% |
| Frequenza pixel operabile Opera | ＞99,5% |
| Tempo di esposizione | 37 μs ~ tempo di frame |
| Refrigerazione TEC | TEC 1 |
| Modalità di lettura | ITR, IWR, NORO, IMRO |
| Temperatura di esercizio | -40 ~ 60 |
| Temperatura di conservazione | -40 ~ 70 |
Articolo 2:
| Voce | PAM-SW320-F30a |
| Dimensione | 320 x 256 |
| Dimensione pixel | 30μm |
| Risposta spettrale | 0,9 ~ 1,7 μm |
| Area effettiva | 9,6 mm x 7,68 mm |
| Fattore di riempimento | ＞99% |
| Efficienza quantistica | ≥65%（1,0 ~ 1,6 μm） |
| Tasso di rilevamento D* | ≥5 x 1012cmHz1/2W-1 |
| Elettronica rumorosa | 50 e– @HG |
| Piena capacità del pozzo | 3,5 x 106e–( @LG )
1,7 x 104e–( @HG ) |
| Non uniformità della risposta spettrale | ≤4% |
| Frequenza pixel operabile Opera | ＞99% |
| Tempo di esposizione | 1 μs ~ tempo di frame |
| Modalità di lettura | ITR, IWR, IMRO |
| Temperatura di esercizio | -40 ~ 60 |
| Temperatura di conservazione | -40 ~ 70 |
Articolo 3:
| Voce | PAM-SW1280 |
| Dimensione | 1280 x 1024 |
| Dimensione pixel | 15 micron |
| Risposta spettrale | 0,9-1,7 μm |
| Efficienza quantistica | >70% (1,0um ~ 1,6um） |
| Elettronica rumorosa | 40e–@HG |
| Tempo di esposizione | 1 μs ~ tempo di frame |
| Modalità di lettura | ITR, IWR, CDS |
| Temperatura di esercizio | -40 ~ 70 |
| Temperatura di conservazione | -40 ~ 70 |
Nota: la refrigerazione TEC può essere fornita su richiesta per migliorare la sensibilità del rivelatore. Ci sono 3 caratteristiche principali del sensore InGaAs di PAM-XIAMEN:
-Bassa corrente di buio
-Alta efficienza quantica
-Elevata operatività
2. Informazioni sul sensore InGaAs a infrarossi a onde corte
Esistono tre “finestre atmosferiche” da 1,5µm a 14µm, che sono definite come: onde corte (SWIR): 1,5 µm – 2,5 µm, onde medie (MWIR): 2 µm-5 µm e onde lunghe (LWIR): 7,5 µm -14 micron. Generalmente, la gamma di lunghezze d'onda dell'infrarosso a onde corte è 0,85-2,5 μm, il materiale di rilevamento principale è InGaAs.
Gamma di infrarossi a onde corte
La sensibilità della gamma a infrarossi a onde corte è diventata una realtà dallo sviluppo dei sensori InGaAs. Ma perché usare gli infrarossi a onde corte?
2.1 L'utilità del sensore di immagine arseniuro di indio gallio
Prima di tutto, c'è un fatto fondamentale: la luce nella banda infrarossa a onde corte è invisibile all'occhio umano. Lo spettro della luce visibile si estende dalla lunghezza d'onda di 0,4 micron (vicino alla luce ultravioletta, che è blu per l'occhio umano) a 0,7 micron (rosso scuro). Le lunghezze d'onda più lunghe della lunghezza d'onda della luce visibile possono essere viste solo con sensori dedicati come InGaAs.
Tuttavia, sebbene la luce nella regione dell'infrarosso a onde corte sia invisibile all'occhio umano, questa luce può interagire con gli oggetti in modo simile alla lunghezza d'onda della luce visibile. In altre parole, la luce infrarossa a onde corte è luce riflessa; il suo riflesso da un oggetto è molto simile alla luce visibile. A causa di questa natura riflettente, la luce infrarossa a onde corte avrà ombre e contrasti sulle sue immagini. Le immagini della telecamera con sensore InGaAs sono paragonabili alle immagini della luce visibile in termini di risoluzione e dettagli. Tuttavia, i colori delle immagini a infrarossi a onde corte non sono colori reali. Questo può rendere l'oggetto facile da identificare.
2.2 Vantaggi del sensore InGaAs
Cosa lo rende utile? Il sensore InGaAs può essere reso estremamente sensibile, può contare i singoli fotoni uno per uno. In questo modo, quando è realizzata con migliaia o milioni di minuscoli sensori a forma di punti o pixel del sensore, la fotocamera InGaAs può funzionare in condizioni molto buie.
Prendi ad esempio gli occhiali per la visione notturna. Funzionano rilevando e amplificando la luce stellare visibile riflessa o altra luce ambientale. Sono spesso chiamati tubi intensificatori di immagine. Pertanto, la tecnologia è molto adatta per gli occhiali per la visione notturna di osservazione diretta. Ma quando un'immagine deve essere trasmessa in un luogo remoto, non esiste metodo pratico che non possa essere limitato dall'affidabilità e dalla sensibilità. Poiché la luce può essere convertita in segnali elettrici, i sensori InGaAs sono intrinsecamente adatti per le tecnologie standard di memorizzazione o trasmissione.
C'è un altro grande vantaggio nell'usare gli infrarossi a onde corte di notte. Una fotocamera composta da un sensore InGaAs a infrarossi a onde corte può aiutare le persone a "vedere" il bersaglio di notte senza la luce della luna in modo più chiaro.
3. Caratteristiche del sensore InGaAs
La tecnologia di imaging a infrarossi a onde corte basata sul sensore InGaAs ha le caratteristiche: alta sensibilità, alta risoluzione, imaging diurno e notturno, illuminazione nascosta, nessuna necessità di refrigerazione a bassa temperatura, dimensioni ridotte e bassa potenza.
4. Applicazioni del sensore 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.
Notizie correlate del sensore di arsenuro di indio e gallio:
InGaAs EPI su InP (semiisolante)
Struttura per fotorilevatori InGaAs
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