با استفاده از ویژگی تشخیص فوتون، دستگاه ها قادر به تشخیص چیزهایی هستند که به طور معمول قابل مشاهده نیستند، و امکان استفاده از برنامه های مخرب در ایمنی خودرو، تصویربرداری پزشکی، رباتیک و اتوماسیون صنعتی را فراهم می کنند..با تشخیص یک فوتون، می تواند سیگنال های کوچک را در زمان واقعی تشخیص دهد و اندازه گیری دقیق فاصله را برای تشخیص اولیه بیماری انجام دهد.
فوتومولپلیکر (PMT) در دهه 1930 اختراع شد و استاندارد طلایی برای تشخیص فوتون ها است،اما لوله های خلاء شیشه ای آن ها شکننده و خیلی بزرگ هستند که نمی توانند در کاربردهای حیاتی مانند اتومبیل ها استفاده شوند.در مقابل، دیود های فولادی الوانش حالت جامد (APD) عملی تر هستند، اما کمتر نسبت به PMT حساس هستند.
هنگامی که طراحان محصول نیاز به یک جایگزین سطح تراشه که ترکیبی از حساسیت PMT با APD ابزار،آنها می توانند نسل جدیدی از تکنولوژی تشخیص فوتونیک را امتحان کنند- لوله های فتو مولتیپلیکر سیلیکون (SiPM). سری AFBR-S4 SiPM Broadcom قابلیت های تشخیص فوتونی پیشرفته را ارائه می دهد و طراحان می توانند آنها را به راحتی در LiDAR، اسکنرهای پزشکی، سنسورهای صنعتی،یا سایر کاربردهای سخت.
نور نوآوری را روشن کنید
نور می تواند اطلاعات مهمی مانند فاصله، حرکت، شیمی و تشعشع را از طریق هر فوتون منتقل کند. تشخیص این فوتون ها، به خصوص زمانی که نادر یا لحظه ای هستند،برای فعال کردن فن آوری هایی مانند LiDAR ضروری است.، اسکنرهای پیشرفته پزشکی، و سنسورهای صنعتی فوق دقیق در اتومبیل های خودران.
چالش این است که فوتون ها آنقدر کوچک و گذرا هستند که برای گرفتن فوتون ها و تقویت آن ها به سیگنال های قابل استفاده، به آشکارساز های ویژه ای نیاز است.که سپس توسط الکترودها در یک لوله خلاء تقویت می شوند تا پالس های الکتریکی قابل اندازه گیری تولید شوندبا وجود حساسیت بالا و کم صدا، آنها به راحتی در سیستم های فشرده مدرن نصب نمی شوند.
APD یک جایگزین حالت جامد عملی تر است که فوتون ها را از طریق یک فرآیند برف باری داخلی در دیود سیلیکون به عنوان یک راه حل کوچکتر و سریعتر تقویت می کند.برای این دستگاه ها سخت است که به طور قابل اعتماد یک فوتون را تشخیص دهند، پس سیگنال تولید شده توسط نور ضعیف به همان اندازه ضعیف است.
SiPM فوتون های تک نفره را مانند PMT تشخیص می دهد، اما تراشه ی آن فشرده، ولتاژ پایین، قوی است و حتی ضعیف ترین نور را می توان بلافاصله اندازه گیری کرد. این دستگاه متشکل از مجموعه ای از سلول های کوچک میکرو است،هرکدام در حالت گایگر کار می کنند، به طوری که یک فوتون یک پالس الکتریکی کامل و یکنواخت تولید می کند.
عملکرد هر سلول کوچک اساساً مانند یک سوئیچ دیجیتال است، که وقتی فوتون ها به دست می آیند روشن می شود. وقتی که فعال می شود، سلول دوباره تنظیم می شود و برای فوتون بعدی آماده است تا یک سنسور،که با هزاران سلول کار می کند، یک فوتون واحد را شمارش می کند و سیگنال نوری قوی تری را پردازش می کند.
فوتون کش کمپکت با عملکرد بالا
سری AFBR-S4 SiPM Broadcom حساسیت تک فوتونی، زمانبندی سریع و عملکرد قدرتمند را در یک کامپکت،بسته عملی برای ساده سازی پیچیدگی و تسهیل ادغام فن آوری های پیشرفته تشخیص نور در محصولات قابل فروش.
مجموعه ارزیابی AFBR-S4E001 Broadcom (شکل 1) به طراحان محصول کمک می کند تا به سرعت برنامه های مبتنی بر SiPM را به بازار عرضه کنند. این مجموعه یک بستر آماده برای تست را فراهم می کند،ساخت نمونه اولیه و ادغام سنسورهای AFBR-S4 بدون نیاز به طراحی مدار به طور خاص برای آنهااین خطر توسعه را کاهش می دهد و امکان آزمایش مکرر سخت افزار و نرم افزار را قبل از انجام طرح های سفارشی PCB یا طرح های تولید فراهم می کند.