باستخدام ميزة الكشف عن الفوتونات، تكون الأجهزة قادرة على استشعار ما لا يمكن رؤيته عادةً، مما يتيح تطبيقات متقطعة في سلامة السيارات والتصوير الطبي والروبوتات والأتمتة الصناعية.من خلال الكشف عن فوتون واحد، يمكن أن يكتشف إشارات صغيرة في الوقت الحقيقي ويحقق قياس دقيق للمسافة للكشف المبكر عن المرض.
تم اختراع مضاعفات الصور في الثلاثينيات و هي المعيار الذهبي للكشف عن الفوتوناتلكن أنابيب الفراغ الزجاجية الخاصة بهم هشة وكبيرة جداً ليتم دمجها في تطبيقات حاسمة مثل السيارات، المركبات الجوية غير المأهولة، والأجهزة المحمولة أو الأجهزة الاستهلاكية. على النقيض من ذلك، فإن ثنائيات الفيضان الصلبة (APDs) أكثر عملية، ولكنها أقل حساسية من PMTs.
عندما يحتاج مصممو المنتجات إلى بديل على مستوى الشريحة يجمع بين حساسية PMT مع أداة APD،يمكنهم تجربة جيل جديد من أجهزة الكشف الفوتوني - أنابيب مضاعفات الفوتونات السيليكونية (SiPM)سلسلة AFBR-S4 SiPM من Broadcom تقدم أحدث قدرات الكشف الفوتوني، ويمكن للمصممين دمجها بسهولة في LiDAR، المسحات الطبية، أجهزة الاستشعار الصناعية،أو غيرها من التطبيقات المتطلبة.
إضاءة ضوء الابتكار
يمكن للضوء نقل معلومات مهمة مثل المسافة والحركة والكيمياء والإشعاع من خلال كل فوتونهو أساسي لتمكين تقنيات مثل LiDAR، والماسحات الطبية المتقدمة، وأجهزة استشعار صناعية دقيقة للغاية في السيارات ذاتية القيادة.
التحدي هو أن الفوتونات صغيرة جدا و عابرة لدرجة أن هناك حاجة إلى أجهزة كشف خاصة لالتقاط الفوتونات وتضخيمها إلى إشارات قابلة للاستخدامالتي يتم تضخيمها بعد ذلك بواسطة الأقطاب الكهربائية في أنبوب فراغ لإنتاج نبضات كهربائية قابلة للقياسعلى الرغم من حساسيتها العالية وانخفاض الضوضاء، فإنها ليست سهلة التثبيت في الأنظمة المدمجة الحديثة.
الـ APD هو بديل أكثر عملية للحالة الصلبة الذي يضخم الفوتونات من خلال عملية الهطول الجليدي الداخلي في ثنائي الصلبان كحل أصغر وأسرع. ومع ذلك في ظل ظروف الضوء الضعيف،من الصعب على هذه الأجهزة الكشف عن فوتون واحد بشكل موثوق، لذا فإن الإشارة الناتجة عن الضوء الضعيف ضعيفة بشكل مماثل.
يكتشف (سي بي ام) فوتونات فردية مثل (بي ام تي) ، لكن شريحتها صغيرة، منخفضة الجهد، صلبة ويمكن قياس الضوء الأضعف على الفور.كل تعمل في وضع غايجر، بحيث ينتج فوتون واحد نبضة كهربائية كاملة ومتساوية.
وظيفة كل خلية صغيرة هي أساسا مثل مفتاح رقمي، الذي يتحول عندما يتم التقاط الفوتونات.الذي يعمل مع آلاف الخلايا، يحتسب فوتون واحد ويعالج إشارة بصرية أقوى.
كاشف فوتون ضيق عالي الأداء
سلسلة AFBR-S4 SiPM من شركة Broadcom تجمع بين حساسية الفوتون الواحد، وتوقيت سريع، وأداء قوي فيحزمة عملية لتبسيط التعقيد وتسهيل دمج تقنيات الكشف عن الضوء المتقدمة في المنتجات القابلة للتسويق.
مجموعة تقييم AFBR-S4E001 من Broadcom (الشكل 1) تساعد مصممي المنتجات على جلب التطبيقات القائمة على SiPM بسرعة إلى السوق. توفر هذه المجموعة منصة جاهزة للاستخدام للاختبار ،إنتاج النماذج الأولية ودمج أجهزة الاستشعار AFBR-S4 دون الحاجة إلى تصميم دوائر خاصة بهاهذا يقلل من مخاطر التطوير ويسمح باختبار متكرر للأجهزة والبرمجيات قبل الالتزام بتخطيطات PCB المخصصة أو تصاميم الإنتاج.