SPAD512S單光子相機——熒光(guang)壽命測量

來自瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的全新大幅面SPAD單光子相機SPAD512S，一經推出就成為量(liang)子成像(xiang)，激光雷達，寬場熒光壽命成像等研究領域的香餑餑。

這款單光子相機在標準cmos工藝技術設計的SPAD相機SPAD512S（前型號SwissSPAD2）包含一個帶有512×512 SPAD陣列的傳感器，探測效率達50%@520nm和25cps暗(an)計數。每個像素包含用于門控操作的電路和一個單比特存儲器，可以實現高達每秒97000個二進制幀，或每秒382個8位幀。tcspc時(shi)間(jian)分辨成像也可以通過集(ji)成的門控時間偏移(yi)的相量(liang)分析方法來實現(xian)，偏移(yi)步長18ps。

該系統安裝(zhuang)在一個(ge)堅固的(de)(de)鋁制(zhi)外殼(ke)中(zhong) 。它由兩個(ge) 5V 適配器(qi)供電，可(ke)以從兩個(ge)USB3 (USB type B)端口讀取(qu)數據(ju)(ju)。也可(ke)以只連(lian)接“主"部分，從傳感器(qi)的(de)(de)一半讀取(qu)數據(ju)(ju)。封裝(zhuang)頂部的(de)(de) SMA 連(lian)接器(qi)如圖所(suo)示(shi) 。它們具有以下功能(neng):

SPAD512S單光子相機時鐘輸入 ：

頻率:10/20 MHz，高阻抗，zu輸入電(dian)壓(ya):1.8 V。

單(dan)光子相機幀時(shi)鐘輸入 ：

高阻抗，輸入電壓:1.8 V。可接受的輸入電壓范圍:0–1.8V 和 0–3.3V(3.3V 僅在端接 50ω負載時有(you)效(xiao)1.65 V)。可檢測脈沖寬(kuan)度為 15 ns。FPGA+傳(chuan)感器系(xi)(xi)(xi)統(tong)在空(kong)閑工作(zuo)模式下的功耗約(yue)為 7.5 W，這(zhe)主要是FPGA 資源消耗的靜態功耗。在測量操作(zuo)下，功耗增加到(dao)大值8.5 W。為了獲得散熱性(xing)能，如果長時間(jian)不(bu)使用，系(xi)(xi)(xi)統(tong)可以關閉。盒(he)子上適當的金屬支(zhi)撐有(you)助于吸收光學臺大量熱量中的部分熱量。在系(xi)(xi)(xi)統(tong)中添加風扇(shan)有(you)利于冷卻和降低暗噪(zao)聲(sheng)。

512*512像(xiang)(xiang)素(su)SPAD單(dan)光子(zi)(zi)相機(ji)的(de)高集成性，讓他(ta)的(de)操作方式(shi)更加(jia)的(de)簡(jian)便，只需將將兩(liang)根 USB3 電纜(lan)連(lian)接(jie)到 PC 或筆(bi)記本電腦上的(de)兩(liang)個 USB3 輸入端(duan)，將 5 V 電源連(lian)接(jie)到主(zhu)電源插孔，啟動軟件后就可以看到來自SPAD單(dan)光子(zi)(zi)相機(ji)的(de)實時圖像(xiang)(xiang)視圖。

并(bing)且單(dan)光子相機(ji)的成(cheng)像(xiang)模(mo)式有(you)三(san)種分別是(shi)強度成(cheng)像(xiang)、門控成(cheng)像(xiang)，FLIM成(cheng)像(xiang)三(san)種模(mo)式，這些成(cheng)像(xiang)模(mo)式會使(shi)您的研(yan)究(jiu)更(geng)加(jia)的簡便快捷，在您的研(yan)究(jiu)實驗中起(qi)到事半功倍的效(xiao)果。如(ru)下圖：

并(bing)且該軟(ruan)件適配(pei)Windows和linux系(xi)統，支持在(zai)Windows和linux系(xi)統進行二次開(kai)發。

單光子相機應用：

• 寬場熒光壽命成像 (FLIM)

• 門控成像

• 單光子成像

• 高速成像

• 爆發成像

• 量子光探距和測距

• 2D和3D成像應用

• 量子照明成像

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