Một công cụ được gọi là Điốt Lở Đơn Photon, hoặc SPAD viết tắt, cho phép các nhà nghiên cứu và nhà khoa học thực hiện công việc của họ. Những công cụ này, cùng với nhiều thứ khác, có thể phát hiện lượng ánh sáng cực kỳ nhỏ với độ chính xác cao. Vì vậy, trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về SPADs, tức là Điốt Lở Đơn Photon, chúng là gì, tại sao chúng lại quan trọng và lĩnh vực nào sử dụng chúng. Nhưng trước khi làm điều đó, hãy cùng khám phá thế giới thú vị của việc phát hiện ánh sáng!
Chữ S trong SPAD đại diện cho Single photon avalanche diode, đây là tên của một thiết bị cụ thể được sử dụng để đo ánh sáng. Năng lượng này được chuyển đổi từ một photon (một phần nhỏ của ánh sáng) thành một tín hiệu điện mà chúng ta có thể đọc ra. SPAD khác với các máy dò ánh sáng thông thường; chúng có thể phát hiện một photon duy nhất! Điều đó cũng có nghĩa là chúng cực kỳ nhạy và có khả năng phát hiện ánh sáng ở mức độ mà các thiết bị khác sẽ bỏ qua.
Để hiểu cách SPADs hoạt động, chúng ta cần xem xét một hiện tượng được gọi là hiệu ứng lở tuyết. Mỗi lần một photon đơn va chạm với đi-ốt, nó tạo ra một xung điện nhỏ. Tín hiệu nhỏ đó sau đó có thể gây ra một "hiệu ứng lở tuyết" lớn hơn của các tín hiệu, giúp chúng ta quan sát và đo lường ánh sáng tốt hơn. Quá trình độc đáo này cho phép SPADs 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 vô cùng mạnh mẽ cho nghiên cứu.
Nó vẫn sử dụng ánh sáng, nhưng theo một cách rất thông minh và tinh vi — mật mã lượng tử. Ở đây, các SPAD đóng vai trò quan trọng vì chúng có thể phát hiện những bit ánh sáng của thông tin bí mật. Trong khi bạn có thể nghĩ rằng tốt nhất là gửi tin nhắn với tính riêng tư. Nếu ai đó cố gắng xem thông tin này một cách bí mật, ánh sáng sẽ thay đổi theo cách bất thường mà chỉ có SPADs có thể phát hiện được. Đây là một biện pháp bảo mật ngăn chặn bất kỳ ai muốn đánh cắp thông tin liên quan từ việc thu thập nó theo cách này. Và điều này cũng giải thích tại sao SPADs lại rất cần thiết cho sự an toàn của những dữ liệu quan trọng nhất.
Với điều đó trong tâm trí, SPADs có thể chỉ giúp chúng ta chụp một bức ảnh nhanh chóng khi không có đủ ánh sáng, điều này có thể cực kỳ quan trọng cho nhiều ứng dụng khác nhau. Có khả năng nhìn thấy các hạt ánh sáng riêng lẻ cũng khiến chúng trở thành công cụ tiềm năng để thay đổi ngành nhiếp ảnh, có thể ảnh hưởng đến cách chúng ta nhận thức và ghi lại thế giới. Ví dụ, trong lĩnh vực khoa học vũ trụ, nơi SPADs có thể được sử dụng để chụp ảnh các ngôi sao xa xôi và mờ nhạt. Chúng có khả năng tìm kiếm các tế bào nhỏ hoặc u trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, giúp phát hiện sớm hơn. Điều này có thể thúc đẩy nghiên cứu và cho phép phát triển các công nghệ bằng cách chụp những bức ảnh sắc nét trong điều kiện thiếu sáng nhanh hơn bao giờ hết.
Sinh quang học… Dao động ánh sáng trong sinh học… Nghiên cứu các vật thể sống sử dụng ánh sáng. Sinh quang học sử dụng một phương pháp đã được thiết lập gọi là vi kính huỳnh quang. Phương pháp này chiếu sáng những điểm nhất định của tế bào để các nhà khoa học có thể nhìn thấy chúng rõ hơn. Hơn nữa, cho loại công việc này, SPADs là lý tưởng vì chúng có thể phân biệt được với ánh sáng nền không mong muốn. Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Diego đã phát triển C-Flow để khôi phục dữ liệu hình ảnh thô trở lại thành video cho phân tích — một quá trình bao gồm việc lọc bỏ mọi thứ giống như nhiễu. Ví dụ, trong vi kính huỳnh quang, SPADs giúp các nhà khoa học hiểu cách tế bào hoạt động và tương tác với môi trường xung quanh.
Khi bạn xem xét rằng — ánh sáng khả kiến chỉ là một phần rất nhỏ của tất cả các loại bức xạ điện từ khác nhau, và ngay cả trong phạm vi hẹp bất tiện này ("phổ khả kiến") cũng có giới hạn về những gì chúng ta có thể nhìn thấy vì mắt chúng ta chứa các phân tử chuyên biệt phát hiện photon nhưng các cảm biến photon này đã tiến hóa theo thời gian để nhạy cảm chủ yếu hoặc chỉ với một số màu nhất định.
Dựa trên khả năng phát triển Điốtavalanche Photon Đơn của chúng tôi, sản phẩm của chúng tôi đạt tiêu chuẩn hàng đầu về hiệu suất và chức năng.
Kiến thức tùy chỉnh của chúng tôi đảm bảo rằng mỗi khách hàng nhận được một Điốtavalanche Photon Đơn phù hợp nhất với yêu cầu của họ.
Chúng tôi là nhà sản xuất photodiodeavalanche đơn photon, chuyên về lĩnh vực quang điện tử. Chúng tôi là một doanh nghiệp xuất sắc trong mọi khía cạnh của công việc. Từ nghiên cứu và phát triển tiên tiến đến sản xuất chính xác, kiến thức của chúng tôi là rõ ràng.
cung cấp nhiều tùy chọn, chẳng hạn như chức năng photodiodeavalanche đơn photon và tùy chỉnh tham số, cũng như sản xuất và thử nghiệm mẫu.