Utilizzando le capacità di rilevamento dei fotoni, i dispositivi possono percepire cose che di solito sono invisibili, raggiungendo applicazioni rivoluzionarie nella sicurezza automobilistica, nell'imaging medico, nella robotica,e automazione industrialeDetettando singoli fotoni, piccoli segnali possono essere rilevati in tempo reale, consentendo una misurazione precisa della distanza e la diagnosi precoce della malattia.
Il fotomultiplier tube (PMT) è stato inventato negli anni '30 ed è lo standard per il rilevamento dei fotoni.il suo tubo di vuoto in vetro è fragile e troppo grande per essere integrato in applicazioni chiave come le automobiliInvece, i fotodiodi avalanche a stato solido (APD) sono più pratici ma meno sensibili dei PMT.
Quando i progettisti di prodotti hanno bisogno di un'alternativa a livello di chip che coniuga sensibilità PMT e praticità APD,possono provare una nuova generazione di tecnologia di rilevamento dei fotoni - tubi fotomoltiplicatori al silicio (SiPM)La serie AFBR-S4 SiPM di Broadcom raggiunge capacità di rilevamento fotonico all'avanguardia e i progettisti possono integrarla facilmente in LiDAR, scanner medici, sensori industriali,o altre applicazioni con elevata domanda.
Illuminate la luce dell'innovazione
La luce può trasmettere informazioni importanti come la distanza, il movimento, la chimica e la radiazione attraverso ogni fotone.specialmente quando sono rari o arrivano immediatamente, è la base per la realizzazione di tecnologie quali il LiDAR, gli scanner medici avanzati e i sensori industriali ultra precisi nei veicoli autonomi.
La sfida è che i fotoni sono estremamente piccoli e fugaci, e richiedono rilevatori specializzati per catturarli e amplificarli in segnali utilizzabili.che vengono poi amplificati da elettrodi in un tubo a vuoto per generare impulsi elettrici misurabiliSebbene abbiano un'elevata sensibilità e un basso rumore, non sono facili da installare nei moderni sistemi compatti.
L'APD è un'alternativa più pratica allo stato solido che amplifica i fotoni attraverso il processo di valanga interna nei diodi di silicio, diventando una soluzione più piccola e più veloce.in condizioni di scarsa illuminazione, questi dispositivi trovano difficile rilevare in modo affidabile singoli fotoni, con conseguente segnali più deboli generati da luce scarsa.
SiPM rileva singoli fotoni come PMT, ma la sua struttura di chip è compatta, a bassa tensione e resistente, consentendo di misurare immediatamente anche la luce più debole.Questo dispositivo è composto da piccole batterie., ognuno dei quali opera in modalità Geiger, in modo che un fotone possa generare un impulso elettrico completo e uniforme.
La funzione di ogni microbatteria è essenzialmente come un interruttore digitale che si apre nel momento in cui cattura un fotone.in modo che i sensori che lavorano insieme a migliaia di batterie possano contare singoli fotoni e elaborare segnali luminosi più forti.
Detettore di fotoni compatto ad alte prestazioni
La serie AFBR-S4 SiPM di Broadcom integra sensibilità a singolo fotone, tempistica veloce e prestazioni potenti in un pacchetto compatto e pratico,semplificazione della complessità e facile integrazione di tecnologie avanzate di rilevamento della luce in prodotti commerciabili.
Il kit di valutazione AFBR-S4E001 di Broadcom (Figura 1) può aiutare i progettisti di prodotti a portare rapidamente sul mercato applicazioni basate su SiPM.e integrazione dei sensori AFBR-S4Questo riduce i rischi di sviluppo, poiché l'hardware e il software possono essere testati ripetutamente prima di impegnarsi per un layout o una progettazione di produzione personalizzati.