Utilizzando la funzione di rilevamento dei fotoni, i dispositivi sono in grado di rilevare ciò che normalmente non è visibile, consentendo applicazioni dirompenti nella sicurezza automobilistica, nella rappresentazione medica, nella robotica e nell'automazione industriale.Rilevando un singolo fotone, può rilevare piccoli segnali in tempo reale e realizzare una misurazione accurata della distanza per la diagnosi precoce della malattia.
I fotomoltiplicatori (PMT) sono stati inventati negli anni '30 e sono lo standard d'oro per rilevare i fotoni,ma i loro tubi di vetro sono fragili e troppo grandi per essere integrati in applicazioni critiche 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 combini la sensibilità PMT con l'utilità APD,possono provare una nuova generazione di tecnologia di rilevamento fotonico-tubi fotomultiplier di silicio (SiPM)La serie AFBR-S4 SiPM di Broadcom offre capacità di rilevamento fotonico all'avanguardia e i progettisti possono facilmente integrarle in LiDAR, scanner medici, sensori industriali,o altre applicazioni impegnative.
Accendere la luce dell'innovazione
La luce può trasferire informazioni importanti come distanza, movimento, chimica e radiazione attraverso ogni fotone.Il programma di ricerca è fondamentale per consentire tecnologie quali il LiDAR., scanner medici avanzati, e sensori industriali ultra-precisi nelle auto a guida autonoma.
La sfida è che i fotoni sono così piccoli e fugaci che sono necessari rilevatori speciali per catturare i fotoni e amplificarli in segnali utilizzabili.che vengono poi amplificati da elettrodi in un tubo a vuoto per produrre impulsi elettrici misurabiliNonostante la loro elevata sensibilità e il basso rumore, non sono facilmente installabili nei moderni sistemi compatti.
L'APD è un'alternativa più pratica allo stato solido che amplifica i fotoni attraverso un processo di valanga interna in un diodo di silicio come soluzione più piccola e veloce.È difficile per questi dispositivi rilevare in modo affidabile un singolo fotone, quindi il segnale generato dalla luce debole è corrispondentemente debole.
SiPM rileva singoli fotoni come PMT, ma il suo chip è compatto, a bassa tensione, robusto e anche la luce più debole può essere misurata immediatamente.ciascuna in modalità Geiger, in modo che un fotone produca un impulso elettrico completo e uniforme.
La funzione di ogni microcellula è essenzialmente come un interruttore digitale, che si accende quando i fotoni vengono catturati.che lavora con migliaia di cellule, conta un singolo fotone e elabora un segnale ottico più forte.
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 compatto,pacchetto pratico per semplificare la complessità e facilitare l'integrazione di tecnologie avanzate di rilevamento della luce in prodotti commerciabili.
La suite di valutazione AFBR-S4E001 di Broadcom (Figura 1) aiuta i progettisti di prodotti a portare rapidamente sul mercato applicazioni basate su SiPM.prototipazione e integrazione di sensori AFBR-S4 senza la necessità di progettare circuiti specifici per essiCiò riduce il rischio di sviluppo e consente test ripetuti di hardware e software prima di impegnarsi per disegni PCB personalizzati o progetti di produzione.