Новый предел чувствительности цифровых фотоаппаратов: один фотон на пиксель

Новый предел чувствительности цифровых фотоаппаратов: один фотон на пиксель

Исследователи из Университета Глазго достигли нового предела чувствительности однофотонных цифровых камер. Такой результат достигается благодаря парам запутанных фотонов, один из которых формирует изображение в фотодатчике, а другой действует как триггер, запускающий затвор камеры.

Технология не очень сложна: источником света является лазер, который генерирует поток фотонов с шириной спектра всего 10 нанометров. Эти лазерные лучи почти коллинеарны и содержат большое количество запутанных фотонов. Свет, излучаемый лазером, делится на две части: одна часть попадает на сверхчувствительный однопиксельный приемник, а другая луч фокусируется в фотодатчике устройства. Каждый фотон на однопиксельном приемнике запускает затвор камеры так же, как парный фотон попадает в обычный датчик.

Время, в течение которого затвор открыт, составляет 15 наносекунд, и этого достаточно, чтобы зафиксировать спаренный фотон, но слишком мало для проникновения и накопления светового шума. Поскольку для передачи информации от небольшого приемника к датчику камеры требуется время, используется вторая линия задержки фотонов длиной 22 метра.

Новая технология позволяет сверхчувствительному оптическому приемнику с разрешением всего в один пиксель формировать изображение на простом фотосенсоре, а с чувствительностью приемника — один фотон.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
FotoStar-Pro - все  профессионально и качественно..