Módulo de conteo de fotones únicos para el espectro infrarrojo cercano

La colaboración comercial entre HTDS y Excelitas Technologies introduce un dispositivo de detección autónomo destinado a la instrumentación científica e industrial. Este sistema se basa en un fotodiodo de avalancha de silicio que opera en modo Geiger para asegurar el conteo de flujos luminosos extremadamente débiles dentro del espectro infrarrojo.

Optimización de la banda espectral y eficiencia de detección de fotones
Los detectores convencionales de silicio sufren una pérdida significativa de sensibilidad más allá de los 1000 nm. La arquitectura del módulo de conteo de fotones únicos SPCM-1064 frena esta limitación al dirigirse específicamente a la banda espectral entre los 905 nm y los 1064 nm. Este espectro se integra directamente en los ecosistemas de datos ópticos de alta precisión, notablemente para la espectroscopía Raman, la fotoluminiscencia resuelta en el tiempo y la distribución cuántica de claves.

El dispositivo alcanza una eficiencia típica de detección de fotones del 58 % a 905 nm, del 57 % a 830 nm y del 10 % a 1064 nm. Su área activa de 500 µm asegura una recepción homogénea que simplifica el acoplamiento óptico con haces divergentes o fibras multimodo. Esta configuración geométrica reduce las tolerancias de alineación mecánica y los requerimientos de calibración periódica de los instrumentos.

Especificaciones temporales y gestión de la señal
El rendimiento metrológico se basa en un sistema electrónico de extinción activa integrado que permite el procesamiento de eventos fotónicos con las siguientes especificaciones:

El módulo está disponible en varias versiones seleccionadas según la tasa de conteo en oscuridad, con umbrales máximos establecidos en 1500 cps, 1000 cps o 500 cps. El suministro de energía se realiza a través de un voltaje único de +5 V. Una función de puerta temporal permite activar el sensor durante ventanas de detección sincronizadas, lo que mejora la relación señal-ruido al eliminar el ruido de fondo fuera de la ventana de interés.

Contexto adicional: Esta sección detalla las especificaciones técnicas y el análisis comparativo competitivo no incluidos en el anuncio original del producto
En el mercado de detección de fotones únicos a 1064 nm, los ingenieros se enfrentan a un estricto compromiso entre la eficiencia de detección y la complejidad térmica. Los detectores de silicio estándar muestran típicamente una eficiencia inferior al 1 % a esta longitud de onda. Por el contrario, las tecnologías competidoras basadas en arseniuro de indio y galio (InGaAs) ofrecen una mayor eficiencia cuántica (a menudo entre el 20 % y el 30 % a 1064 nm), pero sufren dos limitaciones importantes: una tasa de conteo en oscuridad considerablemente más alta y un área activa reducida, que a menudo oscila entre los 25 µm y los 50 µm.

El módulo SPCM-1064 se posiciona como una solución intermedia. Con una eficiencia del 10 % a 1064 nm, compensa su menor rendimiento en comparación con el InGaAs al ofrecer un área activa diez veces mayor (500 µm) y una tasa de ruido térmico controlada sin requerir un enfriamiento criogénico pesado, facilitando así su integración en instrumentos industriales compactos.

Editado por Sucithra Mani, editora de Induportals – adaptado por IA.

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