फोटॉन डिटेक्शन सुविधा का उपयोग करके, डिवाइस यह समझने में सक्षम हैं कि सामान्य रूप से दिखाई नहीं देता है, ऑटोमोटिव सुरक्षा, मेडिकल इमेजिंग, रोबोटिक्स और औद्योगिक स्वचालन में विघटनकारी अनुप्रयोगों को सक्षम करता है। एकल फोटॉन का पता लगाकर, यह वास्तविक समय में छोटे संकेतों का पता लगा सकता है और प्रारंभिक बीमारी का पता लगाने के लिए सटीक माप दूरी का एहसास कर सकता है।
फोटोमल्टीप्लायर्स (पीएमटी) का आविष्कार 1930 के दशक में किया गया था और ये फोटॉन का पता लगाने के लिए स्वर्ण मानक हैं, लेकिन उनके ग्लास वैक्यूम ट्यूब नाजुक होते हैं और ऑटोमोबाइल, मानव रहित हवाई वाहन, हाथ से पकड़े जाने वाले उपकरणों या उपभोक्ता उपकरणों जैसे महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों में एकीकृत करने के लिए बहुत बड़े होते हैं। इसके विपरीत, सॉलिड-स्टेट हिमस्खलन फोटोडायोड (एपीडी) अधिक व्यावहारिक हैं, लेकिन पीएमटी की तुलना में कम संवेदनशील हैं।
जब उत्पाद डिजाइनरों को एक चिप स्तर के विकल्प की आवश्यकता होती है जो पीएमटी संवेदनशीलता को एपीडी उपयोगिता के साथ जोड़ता है, तो वे फोटोनिक डिटेक्शन तकनीक-सिलिकॉन फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब (एसआईपीएम) की एक नई पीढ़ी की कोशिश कर सकते हैं। ब्रॉडकॉम की AFBR-S4 SiPM श्रृंखला अत्याधुनिक फोटोनिक डिटेक्शन क्षमताएं प्रदान करती है, और डिजाइनर उन्हें आसानी से LiDAR, मेडिकल स्कैनर, औद्योगिक सेंसर या अन्य मांग वाले अनुप्रयोगों में एकीकृत कर सकते हैं।
नवप्रवर्तन की ज्योति जलाएं
प्रकाश प्रत्येक फोटॉन के माध्यम से दूरी, गति, रसायन विज्ञान और विकिरण जैसी महत्वपूर्ण जानकारी स्थानांतरित कर सकता है। इन फोटॉन का पता लगाना, खासकर जब वे दुर्लभ या तात्कालिक हों, स्व-ड्राइविंग कारों में LiDAR, उन्नत मेडिकल स्कैनर और अल्ट्रा-सटीक औद्योगिक सेंसर जैसी प्रौद्योगिकियों को सक्षम करने के लिए मौलिक है।
चुनौती यह है कि फोटॉन इतने छोटे और क्षणभंगुर होते हैं कि फोटॉन को पकड़ने और उन्हें प्रयोग करने योग्य संकेतों में बढ़ाने के लिए विशेष डिटेक्टरों की आवश्यकता होती है। पीएमटी व्यक्तिगत फोटॉनों को इलेक्ट्रॉनों में परिवर्तित करता है, जिन्हें फिर मापने योग्य विद्युत दालों का उत्पादन करने के लिए वैक्यूम ट्यूब में इलेक्ट्रोड द्वारा प्रवर्धित किया जाता है। उनकी उच्च संवेदनशीलता और कम शोर के बावजूद, वे आधुनिक कॉम्पैक्ट सिस्टम में आसानी से स्थापित नहीं होते हैं।
एपीडी एक अधिक व्यावहारिक ठोस अवस्था विकल्प है जो एक छोटे, तेज समाधान के रूप में सिलिकॉन डायोड में आंतरिक हिमस्खलन प्रक्रिया के माध्यम से फोटॉन को बढ़ाता है। हालाँकि, कमजोर रोशनी की स्थिति में, इन उपकरणों के लिए किसी एक फोटॉन का विश्वसनीय रूप से पता लगाना मुश्किल होता है, इसलिए कमजोर रोशनी से उत्पन्न सिग्नल तदनुसार कमजोर होता है।
SiPM, PMT की तरह एकल फोटॉन का पता लगाता है, लेकिन इसकी चिप कॉम्पैक्ट, कम वोल्टेज, मजबूत है और यहां तक कि सबसे कमजोर रोशनी को भी तुरंत मापा जा सकता है। डिवाइस में छोटी सूक्ष्म कोशिकाओं की एक श्रृंखला होती है, प्रत्येक गीजर मोड में काम करती है, ताकि एक फोटॉन एक पूर्ण और समान विद्युत पल्स उत्पन्न कर सके।
प्रत्येक माइक्रो-सेल का कार्य अनिवार्य रूप से एक डिजिटल स्विच की तरह होता है, जो फोटॉन कैप्चर होने पर चालू हो जाता है। ट्रिगर होने पर, सेल रीसेट हो जाता है और अगले फोटॉन के लिए तैयार हो जाता है ताकि एक सेंसर, जो हजारों कोशिकाओं के साथ काम करता है, एक फोटॉन को गिनता है और एक मजबूत ऑप्टिकल सिग्नल को संसाधित करता है।
कॉम्पैक्ट उच्च प्रदर्शन फोटोन डिटेक्टर
ब्रॉडकॉम की एएफबीआर-एस4 एसआईपीएम श्रृंखला जटिलता को सरल बनाने और विपणन योग्य उत्पादों में उन्नत प्रकाश पहचान प्रौद्योगिकियों के एकीकरण को आसान बनाने के लिए एक कॉम्पैक्ट, व्यावहारिक पैकेज में एकल-फोटॉन संवेदनशीलता, तेज समय और शक्तिशाली प्रदर्शन को एकीकृत करती है।
ब्रॉडकॉम का एएफबीआर-एस4ई001 असेसमेंट सूट (चित्रा 1) उत्पाद डिजाइनरों को एसआईपीएम आधारित एप्लिकेशन को बाजार में तेजी से लाने में मदद करता है। यह सुइट विशेष रूप से उनके लिए सर्किटरी डिजाइन करने की आवश्यकता के बिना एएफबीआर-एस4 सेंसर के परीक्षण, प्रोटोटाइप और एकीकरण के लिए उपयोग के लिए तैयार प्लेटफॉर्म प्रदान करता है। यह विकास के जोखिम को कम करता है और कस्टम पीसीबी लेआउट या उत्पादन डिजाइन के लिए प्रतिबद्ध होने से पहले हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर के बार-बार परीक्षण की अनुमति देता है।