用于空间低噪声近红外成像的线性模式雪崩光电二极管阵列
天体物理仪器与方法
2019-11-13 v1
摘要
天文观测常需在噪声存在下探测微弱信号，近红外波段亦不例外。尤其当应用受限于短曝光时间时，我们频繁且不可避免地受限于系统的读出噪声。探测器技术近期一项革命性进展是线性模式雪崩光电二极管（LmAPD）阵列。通过在器件内引入信号倍增区，有效读出噪声可降至 <0.2 e-，从而在高达 1 kHz 的帧率下探测极弱信号。这已在高帧率应用的地基天文（如波前传感与条纹跟踪）中产生影响，但尚未用于科学空间任务。我们介绍与 Leonardo MW（'SAPHIRA' LmAPD 阵列的研制者）合作目前的进展——正致力于在'Emu'（国际空间站上的搭载载荷）中首次在轨演示 SAPHIRA 器件。Emu 任务将充分利用 LmAPD 技术提供的'无噪声'增益，在 1.4 微米波段使用澳大利亚国立大学开发的紧凑读出电子学进行延时积分测光巡天。这仅是传统红外传感器无法实现的用例之一。
引用
@article{arxiv.1911.04684,
title = {Linear-mode avalanche photodiode arrays for low-noise near-infrared imaging in space},
author = {James Gilbert and Alexey Grigoriev and Shanae King and Joice Mathew and Rob Sharp and Annino Vaccarella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.04684},
year = {2019}
}
备注
Paper presented at the 70th International Astronautical Congress, 21-25 October 2019, Washington D.C., United States