Ένα εργαλείο που ονομάζεται Μοναδικός Φωτονιακός Αλυσιωτικός Διόδος, ή SPAD για συντομία, επιτρέπει σε ερευνητές και επιστήμονες να εκτελούν τη δουλειά τους. Αυτά, μεταξύ άλλων, μπορούν να ανιχνεύσουν εξαιρετικά μικρές ποσότητες φωτός με υψηλή ακρίβεια. Έτσι, σε αυτό το άρθρο, θα γνωρίσουμε τα SPADs δηλαδή τι είναι, γιατί έχουν σημασία και πού ή ποια πεδία τα χρησιμοποιούν. Πριν όμως το κάνουμε αυτό, ας εξερευνήσουμε τον ενδιαφέροντα κόσμο της ανίχνευσης του φωτός!
Το S στο SPAD αντιστοιχεί στο Single photon avalanche diode, που είναι το όνομα ενός συγκεκριμένου συστήματος που χρησιμοποιείται για να μετρήσει φως. Αυτή η ενέργεια μετατρέπεται από ένα φωτόνιο (ένα μικρό κομμάτι φωτός) σε ένα ηλεκτρικό σήμα που μπορούμε στη συνέχεια να διαβάσουμε. Τα SPAD δεν είναι όπως οι κοινές ανιχνεύτες φωτιάς· μπορούν να ανιχνεύσουν ένα μόνο φωτόνιο! Αυτό σημαίνει επίσης ότι είναι εξαιρετικά ευαίσθητα και μπορούν να ανιχνεύσουν φως σε επίπεδα που άλλα συστήματα θα παράμεναν αδρανή.
Για να καταλάβουμε πώς λειτουργούν τα SPADs, πρέπει να εξετάσουμε ένα φαινόμενο που ονομάζεται εφευρέσεις του αλπηδικού εφέ. Κάθε φορά που ένα μόνο φωτόνιο συγκρούεται με το διόδιο, δημιουργεί ένα μικρό ηλεκτρικό χτύπημα. Αυτό το μικρό σήμα μπορεί στη συνέχεια να προκαλέσει μια πολύ μεγαλύτερη «αλπηδική» ομάδα σήματος, ώστε να μπορούμε να παρατηρούμε και να μετρούμε καλύτερα το φως. Αυτή η μοναδική διαδικασία επιτρέπει στα SPADs να ανιχνεύουν μεμονωμένα κομμάτια φωτός με ακραία ακρίβεια, παρέχοντας στους επιστήμονες και άλλους ένα εξαιρετικά δυνατό εργαλείο για την έρευνα.
Χρησιμοποιεί ακόμα φως, αλλά με μια πολύ έξυπνη και εξαιρετικά περίπλοκη μέθοδο — την κβαντική κρυπτογράφηση. Εδώ, οι SPADs είναι τόσο σημαντικές γιατί μπορούν να ανιχνεύσουν αυτά τα λιγότερα φωτιά κομμάτια μιας μυστικής πληροφορίας. Ενώ θα νομίζατε ότι είναι καλύτερα να στείλετε ένα μήνυμα με μη δημόσια πληροφορία. Αν κάποιος προσπαθήσει να δει αυτήν την πληροφορία με αφελή τρόπο, το φως θα αλλάξει με τέτοιο τρόπο που μόνο οι SPADs μπορούν να το ανιχνεύσουν. Είναι μια μέτρηση ασφαλείας που εμποδίζει οποιονδήποτε που θέλει να κλέψει την πληροφορία από να την αποκτήσει με αυτόν τον τρόπο. Και αυτό είναι επίσης το λόγο γιατί οι SPADs είναι πολύ απαραίτητες για την ασφάλεια αυτών των πιο σημαντικών δεδομένων.
Με αυτό και τον νου, οι SPADs μπορεί να μας επιτρέψουν να πάρουμε μια φωτογραφία γρήγορα όταν δεν υπάρχει πολύ φως διαθέσιμο, που μπορεί να είναι εξαιρετικά σημαντικό για διάφορες εφαρμογές. Η ικανότητα να βλέπουμε μεμονωμένα σωματίδια φωτός τα κάνει επίσης πιθανώς μεταβαλλόμενα για τη φωτογραφία, η οποία μπορεί να επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε και καταγράφουμε τον κόσμο. Για παράδειγμα, στον τομέα της διαστημικής επιστήμης, όπου οι SPADs μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εικονογραφήσουν μακρινά ασθενή αστέρια. Έχουν την ικανότητα να εντοπίσουν μικρές κύτταρες ή καρκίνια στην υγειονομική περίθαλψη, πράγμα που επιτρέπει πρόωρη ανίχνευση. Αυτό μπορεί να επιτρέψει την έρευνα και να ενεργοποιήσει τεχνολογίες καταγράφοντας οξείες εικόνες με λιγότερο φως πολύ γρηγορότερα από ποτέ.
Η βιοφωτονική… η ταλαντώση φωτόνων στα βιολογικά… μελέτη ανθρώπων, ζώων και όλων των πραγμάτων που είναι ζωντανά με τη χρήση φωτός. Η βιοφωτονική χρησιμοποιεί μια καλά εγκαθιδρυμένη μέθοδο γνωστή ως φluorescence microscopy (μικροσκοπική με φθορά). Αυτή η μέθοδος ενεργοποιεί συγκεκριμένα σημεία των κυττάρων ώστε οι επιστήμονες να μπορούν να τα δουν καλύτερα. Επιπλέον, για αυτούς τους τύπους εργασιών, οι SPADs είναι απολύτως ιδανικοί, καθώς μπορούν να διαχωρίζουν το άχρηστο φως του παραβάλλοντος φόντου. Οι ερευνητές στο UC San Diego ανέπτυξαν το C-Flow για να επαναφέρουν τα αρχικά δεδομένα εικόνας πίσω σε βίντεο για ανάλυση — ένα διαδικασία που περιλαμβάνει το φιλτράρισμα οποιουδήποτε θορύβου. Για παράδειγμα, στη μικροσκοπική με φθορά, οι SPADs επιτρέπουν στους επιστήμονες να κατανοούν πώς λειτουργούν τα κύτταρα και πώς αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους.
Όταν λάβεις υπόψη πως — η ορατή κατοπτρική είναι μόνο μια πολύ μικρή μερίδα όλων των διαφόρων τύπων ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, και ακόμη και μέσα σε αυτό το απρόσεξτα στενό διάστημα (το «ορατό φάσμα») υπάρχουν ορια σε αυτά που μπορούμε να δούμε επειδή τα μάτια μας περιέχουν ειδικευμένες μόρφες που ανιχνεύουν φωτονιά, αλλά αυτοί οι φωτοανιχνευτές έχουν εξελιχθεί με τον χρόνο να είναι ευαίσθητοι κυρίως ή μόνο σε συγκεκριμένες χρώματα.
Με βάση την ικανότητά μας στην ανάπτυξη διόδων μοναδικού φωτονίου απορροής, τα προϊόντα μας είναι στη γραμμή όσον αφορά την απόδοση και τη λειτουργικότητα.
Η γνώση μας για προσαρμογή εγγυάται ότι κάθε πελάτης λαμβάνει μια διόδο μοναδικού φωτονίου απορροής που ταιριάζει καλύτερα στις ανάγκες τους.
Διαθέτουμε μοναδικά διόδους φωτισμού μοναδικού φωτισμού που επικεντρώνονται στον τομέα της φωτοηλεκτρονικής. Διαθέτουμε ένα επιχείρημα που αξεχνεί σε όλες τις πτυχές της λειτουργίας. Από κορυφαία έρευνα και ανάπτυξη με ακριβή παραγωγή, το γνώσιμό μας είναι αποτελεσματικό.
προσφέρουμε μια γama επιλογών, όπως η λειτουργία των μοναδικών διόδων φωτισμού και παραμετρική προσαρμογή, καθώς και παραγωγική παραγωγή και δοκιμαστική δειγματοληψία.