为科学设计的深度制冷InGaAs相机

北京星光光技术有限公司

2019/01/23 09:40

为科学设计的深度制冷InGaAs相机

近几年，近红外二区（NIR-II：1000nm~1700nm）荧光成像前沿技术研究逐步深入，对InGaAs探测器件的需求明显增多。特别是，对光子缺乏的荧光成像，为获得良好的信噪比，需要将相机制冷到较低的温度，实现对暗噪声的抑制以提高相机的灵敏度。

英国Raptor Photonics公司即将推出一款基于15umx15um像元尺寸的深度制冷InGaAs相机Ninox 640 Ultra，主要指标如下：

分辨率	640x512
响应波长	0.9~1.7um
像元尺寸	15umx15um
峰值QE	>80%
像素阱深	高增益：43Ke-
读出噪声(rms)	高增益：<30e-
暗流	<100e/p/s @-80℃
帧频	100fps@满分辨率
曝光时间	1us to >5min
A/D深度	16bit
制冷温度	-85℃@液态循环
冷却方式	风冷或液态
数据接口	CameraLink
镜头类型	C mount
工作温度	-20℃~+55℃

Ninox 640 Ultra相机特性：

高空间分辨率	15um像元尺寸相比20um像元尺寸具有更高空间分辨率
风冷和水冷集成一体	深度制冷-85℃，有效地将TE制冷器的热量传导到外部
高动态范围	采用内部场景技术实现70dB动态范围
实时图像矫正	2点NUC (Gain & Dark Current) 、像元矫正
长时间曝光	通过深度制冷，有效地抑制暗噪声，曝光时间从毫秒到数分钟以上，提升了信噪比
高可靠真空保证	全金属密封，避免了漏气
Cameralink接口	便于系统集成和开发，实现图像数据的实时处理
宽工作温度	-20℃~+55℃，提升了产品的环境适应性

CCD相机可以检测750nm-1060nm之间的NIR-I波长，为样品提供轻微穿透（约3mm），但高于这个阈值，硅本身对光是透明的。NIR-II窗口/短波红外（SWIR）范围延伸至1700nm，穿透至~10mm。因此，基于这个特性深度制冷SWIR相机得到更广泛的应用，包括半导体失效分析、太阳能电池检测、无损检测、小动物活体成像和单态氧检测中都发挥着重要的作用。