حسگر تصویری که تکفوتون میشمارد
سینگولار فوتونیکس حسگر Litavis را عرضه کرده، حسگری SPAD که آرایه شمارش فوتون ۲۵۶ در ۲۵۶ را با شبکه ۶۴ در ۶۴ ماکروپیکسل جفت میکند که رویدادهای فوتونی زماندار با تفکیک پیکوثانیه میدهد.
سینگولار فوتونیکس، شرکت نیمههادی بدون کارخانه مستقر در ادینبورگ، حسگر Litavis را عرضه کرده که نخستین حسگر دیود بهمنی تکفوتونی توصیف شده که از پردازش درونپیکسلی برای یکی کردن تصویربرداری، زمانسنجی، هیستوگرامسازی و آمار فوتون روی یک تراشه بهره میبرد. آرایه تصویربرداری شمارش فوتون ۲۵۶ در ۲۵۶ را با شبکه ۶۴ در ۶۴ ماکروپیکسل ترکیب میکند که رویدادهای فوتونی زماندار با تفکیک پیکوثانیه میدهد، با پردازش دیجیتال فوتون سیماس روی تراشه، شمارش تکفوتون همبسته با زمان قابل پیکربندی و گزینههای مبدل زمان-به-دیجیتال با توان عبوری بالا، شمارش فوتون با دامنه دینامیکی بالا و تفکیک تنظیمپذیر، حالتهای آشکارسازی پنجرهای و همرویدادی، و ترکیب زمانگذاری و تصویربرداری. شهیدا ایمانی مدیرعامل نقلقول شده، پیشسفارشها دریافت شدهاند، و نمایشها برای رویداد SPIE Sensors + Imaging در ادینبورگ در همین ماه و VISION در اشتوتگارت در اکتبر برنامهریزی شدهاند. کاربردهای هدف بینایی ماشین، رباتیک، سنجش عمق، طیفنگاری، تصویربرداری پزشکی و فناوریهای کوانتومی را پوشش میدهند.
تمایزی که ارزش کشیدن دارد میان آرایه SPAD و حسگر تصویر متعارف است، چون به پرسشهای متفاوتی پاسخ میدهند. حسگر سیماس فوتونها را در طول یک نوردهی جمع میکند و روشنایی گزارش میدهد. یک SPAD با فوتونهای تک شلیک میکند و ثبت میکند هر کدام کی رسیده. تفکیک زمانی پیکوثانیه با سرعت نور به تفکیک فاصله زیرمیلیمتری میانجامد، و به همین دلیل این رده از دستگاه زیربنای سنجش عمق زمان-پرواز مستقیم، لیدار، و هر اندازهگیریای است که زمان رسیدن نور اطلاعات را حمل میکند — عمر فلورسانس، دریچهبندی رامان، یا دیدن از میان محیط پراکننده.
پردازش درونپیکسلی ادعای مهندسی مهم است. آرایه SPAD خام جریان رویداد عظیمی تولید میکند — هر فوتون یک رویداد زماندار است — و بیرون بردن آن از تراشه بهطور تاریخی گلوگاه بوده و یا آرایه کوچک را تحمیل کرده یا نرخ فریم پایین. هیستوگرامسازی روی تراشه یعنی حسگر به جای سیلی از رویداد، توزیعی فشرده بیرون میدهد، که همان چیزی است که اندازه آرایه سودمند را عملی میکند. هندسه نامتقارن همان مصالحه را بازتاب میدهد: شبکه ریز ۲۵۶ در ۲۵۶ برای شمارش، شبکه درشتتر ۶۴ در ۶۴ ماکروپیکسل برای زمانسنجی، چون هر پیکسل زمانسنج مبدل و مساحت خودش را میخواهد.
برای خوانندگان صنعتی چارچوب صادقانه این است که این مولفهای توانمندساز است نه محصولی برای استقرار. جالب است چون نور کم و اندازهگیری زمانتفکیکشده همانجایی است که بینایی ماشین متعارف از کار میافتد: بازرسی سطحی تیره یا جاذب، اندازهگیری عمق روی قطعهای براق که مثلثبندی در آن شکست میخورد، یا جدا کردن سیگنالی ضعیف از نور محیط. اگر مسئله بازرسیای به این دلیل در برابر حل مقاومت کرده که فوتون کافی نبوده، پاسخ از این سو میآید — و گام بعدی مناسب گفتوگویی در یکی از آن دو نمایشگاه است نه سفارش خرید.