Một công cụ được gọi là Single Photon Avalanche Diode, hay viết tắt là SPAD, cho phép các nhà nghiên cứu và nhà khoa học thực hiện công việc của họ. Những thứ này, trong số những thứ khác, có thể phát hiện lượng ánh sáng cực nhỏ với độ chính xác cao. Vì vậy, trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về SPAD, tức là Điốt Avalanche photon đơn, tại sao chúng lại quan trọng và ở đâu hoặc trường nào sử dụng chúng. Nhưng trước khi làm điều đó, chúng ta hãy khám phá thế giới thú vị của việc phát hiện ánh sáng!
Chữ S trong SPAD là viết tắt của Single photon avalanche diode, là tên của một thiết bị cụ thể dùng để đo ánh sáng. Năng lượng này được chuyển đổi từ một photon, (một mảnh ánh sáng nhỏ), thành tín hiệu điện mà sau đó chúng ta có thể đọc được. SPAD không giống như máy dò ánh sáng thông thường; họ có thể phát hiện ra một photon đơn lẻ! Điều đó cũng có nghĩa là chúng cực kỳ nhạy và có thể phát hiện ánh sáng ở mức độ mà các thiết bị khác có thể bỏ qua.
Để hiểu cách thức hoạt động của SPAD, chúng ta cần xem xét một hiện tượng gọi là hiệu ứng tuyết lở. Mỗi khi một photon va chạm với diode, nó sẽ tạo ra một xung điện nhỏ. Tín hiệu nhỏ đó sau đó có thể gây ra một “tuyết lở” tín hiệu lớn hơn nhiều, để chúng ta có thể quan sát và đo lường ánh sáng tốt hơn. Quy trình độc đáo này cho phép SPAD phát hiện từng bit ánh sáng riêng lẻ với độ chính xác cực cao, trang bị cho các nhà khoa học và những người khác một công cụ cực kỳ mạnh mẽ để nghiên cứu.
Nó vẫn sử dụng ánh sáng, nhưng theo một cách rất tinh vi và phức tạp - mật mã lượng tử. Ở đây, SPAD rất quan trọng vì chúng có thể cảm nhận được những thông tin bí mật rất nhỏ này. Trong khi đó, ngay trong suy nghĩ của bạn, bạn sẽ cho rằng tốt nhất là nên gửi một tin nhắn không công khai. Nếu một người cố gắng xem thông tin này một cách bí mật, ánh sáng sẽ thay đổi theo cách khác thường mà chỉ SPAD mới có thể phát hiện được. Đó là một biện pháp bảo mật nhằm ngăn chặn bất kỳ ai muốn đánh cắp thông tin được đề cập có được thông tin đó theo cách này. Và đây cũng là lý do tại sao SPAD rất cần thiết cho việc bảo mật những dữ liệu quan trọng nhất đó.
Với ý nghĩ đó, SPAD có thể cho phép chúng ta chụp ảnh nhanh chóng khi không có nhiều ánh sáng, điều này có thể cực kỳ quan trọng đối với các ứng dụng khác nhau. Khả năng nhìn thấy từng hạt ánh sáng riêng lẻ cũng khiến chúng có khả năng biến đổi đối với nhiếp ảnh, điều này có thể tác động đến cách chúng ta nhận thức và ghi lại thế giới. Ví dụ, trong lĩnh vực khoa học vũ trụ, nơi SPAD có thể được sử dụng để chụp ảnh các ngôi sao mờ ở xa. Chúng có khả năng tìm thấy các tế bào hoặc khối u cực nhỏ trong chăm sóc sức khỏe, tạo điều kiện phát hiện sớm. Điều này có thể cho phép nghiên cứu và kích hoạt các công nghệ bằng cách chụp những hình ảnh sắc nét, trong điều kiện ánh sáng yếu nhanh hơn bao giờ hết.
Quang tử sinh học… Bi/ Dao động ánh sáng trong sinh học… Nghiên cứu về những sinh vật sống nhờ ánh sáng. Biophotonics sử dụng một phương pháp lâu đời được gọi là kính hiển vi huỳnh quang. Phương pháp này chiếu sáng một số điểm nhất định của tế bào để các nhà khoa học có thể nhìn thấy chúng rõ hơn. Hơn nữa, đối với loại công việc này, SPAD rất lý tưởng vì chúng có thể phân biệt được ánh sáng nền không mong muốn khác. Các nhà nghiên cứu tại UC San Diego đã phát triển C-Flow để khôi phục dữ liệu hình ảnh thô trở lại video để phân tích - một quá trình liên quan đến việc lọc bất kỳ thứ gì giống như nhiễu. Ví dụ, trong kính hiển vi huỳnh quang SPAD cho phép các nhà khoa học hiểu được cách thức hoạt động của tế bào và tương tác với môi trường của chúng.
Khi bạn cân nhắc điều đó - ánh sáng khả kiến chỉ là một phần rất nhỏ trong số tất cả các loại bức xạ điện từ khác nhau, và ngay cả trong phạm vi hẹp bất tiện này (“quang phổ khả kiến”) cũng có những giới hạn đối với những gì chúng ta có thể nhìn thấy vì mắt chúng ta chứa các phân tử chuyên biệt. phát hiện các photon nhưng những bộ tách sóng quang đó đã phát triển theo thời gian để nhạy chủ yếu hoặc chỉ nhạy cảm với một số màu nhất định.
Dựa trên khả năng của chúng tôi trong việc phát triển điốt tuyết lở photon đơn, các sản phẩm của chúng tôi thuộc hàng đầu về hiệu suất và chức năng.
Việc tùy chỉnh kiến thức của chúng tôi đảm bảo mọi khách hàng đều nhận được một điốt tuyết lở Photon riêng lẻ phù hợp nhất với yêu cầu của họ.
Chúng tôi điốt tuyết lở đơn photon chuyên dành cho lĩnh vực quang điện tử. Chúng tôi là một doanh nghiệp vượt trội về mọi mặt trong công việc. Từ hoạt động sản xuất có độ chính xác R&D tiên tiến, kiến thức của chúng tôi rất rõ ràng.
cung cấp một loạt các tùy chọn, chẳng hạn như chức năng điốt tuyết lở đơn photon và tùy chỉnh tham số, cũng như sản xuất sản xuất và thử nghiệm mẫu.