在科技日新月異的今天,圖像傳感器技術(shù)正以前所未有的速度推動(dòng)著視覺(jué)感知領(lǐng)域的革新。一款集晝夜兼容成像功能于一體的電子倍增電荷耦合器件(
EMCCD)圖像傳感器橫空出世,以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用前景,吸引了業(yè)界的廣泛關(guān)注。這款傳感器不僅突破了傳統(tǒng)圖像傳感器在光照條件變化下的成像限制,更以其獨(dú)特的晝夜兼容能力,為全天候視覺(jué)監(jiān)測(cè)和成像提供了全新的解決方案。
EMCCD,是一種在普通CCD基礎(chǔ)上增加了片上倍增寄存器的高端光電探測(cè)產(chǎn)品。其核心優(yōu)勢(shì)在于能夠探測(cè)到極其微弱的信號(hào),并通過(guò)倍增寄存器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大,從而顯著降低讀出噪聲,提高信噪比。這一特性使得EMCCD在諸如單光子探測(cè)、多維活細(xì)胞顯微觀察、天文觀測(cè)等需要高靈敏度和低噪聲的應(yīng)用場(chǎng)景中表現(xiàn)出色。
而此次推出的晝夜兼容成像EMCCD圖像傳感器,更是在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破。該傳感器通過(guò)內(nèi)置的可切換增益浮置柵放大器,能夠根據(jù)光照條件的變化,智能地選擇信號(hào)路由至倍增通道或非倍增通道輸出。在微光照區(qū)域,像素信號(hào)被選擇性地路由至倍增通道,通過(guò)成百上千倍的放大,實(shí)現(xiàn)微弱信號(hào)的清晰成像;而在強(qiáng)光照區(qū)域,像素信號(hào)則路由至非倍增通道,避免過(guò)度放大導(dǎo)致的圖像失真。這種場(chǎng)景內(nèi)可切換增益的特性,使得傳感器能夠在晝夜不同光照條件下,均能保持高質(zhì)量的成像效果。
此外,為了實(shí)現(xiàn)器件在強(qiáng)光應(yīng)用場(chǎng)合的抗光暈功能,該傳感器還采用了縱向抗暈設(shè)計(jì),抗暈倍數(shù)高達(dá)200倍。這一設(shè)計(jì)使得傳感器能夠在暗視場(chǎng)中呈現(xiàn)明亮的圖像,同時(shí)有效抑制強(qiáng)光照射下的光暈現(xiàn)象,進(jìn)一步提升了成像質(zhì)量。
這款晝夜兼容成像EMCCD圖像傳感器的應(yīng)用場(chǎng)景廣泛,包括但不限于生物醫(yī)學(xué)、光譜分析、科學(xué)試驗(yàn)、熒光顯微觀察、天文觀測(cè)以及晝夜兼容成像等領(lǐng)域。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它可以幫助科研人員更清晰地觀察細(xì)胞結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化;在天文觀測(cè)中,它能夠捕捉到更多微弱的天體信號(hào),為天文學(xué)研究提供更有力的支持;而在晝夜兼容成像方面,它更是為安防監(jiān)控、智能交通等領(lǐng)域帶來(lái)了全新的解決方案。
這款傳感器的陣列規(guī)模達(dá)到了1024×1024元,像元尺寸為10μm×10μm,不僅保證了高分辨率的成像效果,還使得傳感器在小型化和集成化方面更具優(yōu)勢(shì)。此外,其內(nèi)置的浮置柵放大器還具有非破壞性判斷信號(hào)強(qiáng)度的功能,進(jìn)一步提升了傳感器的性能和穩(wěn)定性。