Инструмент, известный как Диод Одиночного Фотона с Лавинным Эффектом, или SPAD в кратце, позволяет исследователям и ученым проводить свою работу. Эти, среди прочего, могут обнаруживать чрезвычайно малые количества света с высокой точностью. Таким образом, в этой статье мы познакомимся с SPAD'ами, то есть диодами одиночного фотона с лавинным эффектом: что это такое, почему они важны и в каких областях их используют. Но прежде чем мы это сделаем, давайте исследуем интересный мир обнаружения света!
Буква S в аббревиатуре SPAD означает Single photon avalanche diode, что является названием специфического устройства, используемого для измерения света. Эта энергия преобразуется из фотона (маленькой частицы света) в электрический сигнал, который мы затем можем считать. SPADы отличаются от обычных детекторов света; они могут обнаружить единственный фотон! Это также означает, что они невероятно чувствительны и способны обнаруживать свет на таких уровнях, которые другие устройства пропустят.
Чтобы понять, как работают SPAD-детекторы, нужно рассмотреть явление, называемое лавинным эффектом. Каждый раз, когда один фотон сталкивается с диодом, он создает небольшой электрический импульс. Этот малый сигнал затем может вызвать гораздо более мощную «лавину» сигналов, что позволяет нам лучше наблюдать и измерять свет. Этот уникальный процесс позволяет SPAD-детекторам обнаруживать отдельные частицы света с экстремальной точностью, предоставляя ученым и другим исследователям невероятно мощный инструмент для работы.
Он всё ещё использует свет, но очень хитроумным и высоко технологичным способом — квантовой криптографии. Здесь SPADы настолько важны, потому что они могут обнаруживать эти самые слабые световые сигналы секретной информации. Вы можете подумать, что лучше всего отправлять сообщение конфиденциально. Если кто-то попытается тайно прочитать эту информацию, свет изменится таким аномальным образом, что это смогут обнаружить только SPADы. Это мера безопасности, которая предотвращает кражу информации. Именно поэтому SPADы так необходимы для защиты самых важных данных.
С этим в виду, SPADы могут позволить нам сделать быстрый снимок при недостатке света, что может быть чрезвычайно значимо для различных приложений. Возможность видеть отдельные частицы света также делает их потенциально преобразующими для фотографии, что может повлиять на то, как мы воспринимаем и записываем мир. Например, в области космической науки, где SPADы могут использоваться для получения изображений удаленных слабых звезд. Они способны находить маленькие клетки или опухоли в здравоохранении, что облегчает раннее выявление. Это может способствовать исследованиям и внедрению технологий за счет съемки четких изображений при низком освещении быстрее, чем когда-либо прежде.
Биофотоника… Колебания света в биологии… Изучение живых организмов с использованием света. Биофотоника использует хорошо зарекомендовавший себя метод, называемый флуоресцентной микроскопией. Этот метод освещает определенные точки клеток, чтобы ученые могли лучше их видеть. Кроме того, для этой работы SPAD-датчики идеальны, так как они могут отфильтровывать нежелательный фоновый свет. Исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Диего разработали C-Flow для восстановления исходных данных изображений обратно в видеоролики для анализа — процесс, который включает фильтрацию всего, что похоже на шум. Например, в флуоресцентной микроскопии SPAD-датчики позволяют ученым понять, как функционируют клетки и взаимодействуют со своим окружением.
Когда вы учитываете, что — видимый свет составляет лишь очень малую долю всех типов электромагнитного излучения, и даже в этом неудобно узком диапазоне («видимом спектре») есть ограничения для нашего зрения, потому что наши глаза содержат специализированные молекулы, которые обнаруживают фотоны, но эти фотодетекторы за время эволюции стали чувствительными преимущественно или исключительно к определенным цветам.
На основе наших возможностей в разработке одиночных фотодиодов лавинного типа наши продукты находятся на переднем крае с точки зрения производительности и функциональности.
Наше индивидуальное проектирование обеспечивает каждому клиенту получение одиночного фотодиода лавинного типа, который лучше всего соответствует их требованиям.
Мы производим одиночные фотонные лавинные диоды, специализируясь в области оптоэлектроники. Наша компания превосходит во всех аспектах работы. От передовых исследований и разработок до точного производства, наша компетентность очевидна.
предлагаем широкий спектр возможностей, таких как функциональная настройка одиночных фотонных лавинных диодов и параметрическая кастомизация, а также производственная сборка и тестирование образцов.