2D-Einzel-Photonen Kamera

Beschreibung

Für immer mehr Anwendungen werden zwei-dimensionale Aufnahmen benötigt, die nur mit einer ausreichenden Pixeldichte und extrem hoher Lichtempfindlichkeit realisiert werden können. Für die anspruchsvollsten Anwendungen geht es um die Detektion einzelner Photonen im sichtbaren und nahen infraroten Bereich, wobei einige hundert Pixel bereits ausreichend sein können.

Standard-CCDs (Charge Coupled Devices) haben in der Regel einige Millionen Pixel, können jedoch nur relativ langsam ausgelesen werden. Die schnellen APS (Active Pixel Sensoren), weisen eine geringe Empfindlichkeit auf, da sie über keine internen Verstärkungsprozesse verfügen. EM-CCDs können Einzel-Photonen-Empfindlichkeiten erreichen, sind jedoch für viele Anwendungen nicht schnell genug. Dagegen erweisen sich Arrays von SPADs (Single Photon Avalanche Dioden) als ideale Kandidaten, da sie sehr hohe Empfindlichkeiten zusammen mit High-Frame-Raten bieten. Im Gegensatz zu PMTs (Photo-Multiplier Tubes) und MCPs (Micro-Channel Plates) sind diese auch noch unempfindlich gegen magnetische Felder und erfordern sehr niedrigere Vorspannungen.

Unsere SPC 3 - Kamera basiert auf einem 64 x 32 Array von "intelligenten Pixel". Jedes dieser 2048 Pixel beinhaltet eine 30 µm SPAD sowie die gesamte notwendige Elektronik. Aufgrund der rein digitalen, parallelen Signalverarbeitung entfällt jegliches Ausleserauschen. Neben der hohen Auslesegeschwindigkeit (typ. 96 kframe/s) mit einer Einzelphotonenempfindlichkeit und vernachlässigbarer Totzeit weist die Kamera sogar bei Raumtemperatur eine niedrige Dunkelzählrate (DCR) auf.

Modul Eigenschaften:

• 2048 SPADs im parallelen Betrieb
• Bildrate: bis zu 96 kframes/s
• PDE: 50% @ 400nm
• Schnelles Gating: <2 ns in 20 ps Schritten
• Kein Readout Noise im Vergleich zu CMOS, sCMOS, CCD und EMCCD Kameras
• Einfach zu verwenden: USB 3.0 interface
• Einfache Anpassung mit bereitgestellten DLLs
• Robust und kostengünstig
• Geringer Stromverbrauch (USB-powered)