Products: KURO
背照型sCMOS

image of KURO<br>  背照型sCMOS

 

突破局限:背照型sCMOS相机

普林斯顿仪器很荣幸向您介绍KURO,世界上第一台背照式sCMOS相机。此前,背照式芯片技术只存在于CCD相机,虽然可以为其带来高灵敏度,但是采集帧数却受到限制。而目前普遍使用的前照式sCMOS相机虽然帧数很快 ,但是却无法满足超弱光探测中的灵敏度要求。而新一代KURO相机,同时提供超高灵敏度与超快帧数,可适用于各类成像与成谱的应用,例如高光谱,天文探测,低温原子成像,量子检测,荧光光谱,高速光谱等。

KURO 新一代sCMOS相机具备以下优点:

  • 背照式sCMOS芯片,最高量子效率>95%
  • 消除固定背景噪声
  • 高速成像与超低噪声
  • 芯片前端无微透镜
  • 大像素,高动态范围
  • 灵活的触发模式
  • 优化于光谱应用
  • 强大的 LightField 智能软件t LightField software
     

 

 

全新的Kuro相机基于新一代背照式sCMOS芯片技术,最高量子效率>95%,感光区域填充面积高达100%。除此之外新一代的芯片技术还极大降低了前一代sCMOS芯片中的固定背景噪声。因为其100%的填充面积,背照式芯片无需采用微透镜聚光,这样也在整个光谱范围,特别是紫外波段提升了相机的感光灵敏度。新一代Kuro相机的像素尺寸提升到了11微米,不仅采光面积变成前一代的2.8倍,满井容量80,000 e- 也可以提升信号的动态范围 (61,500:1 or 95 dB)。普林斯顿仪器相信,科学家与科研工作者们会从Kuro的超低读出噪声 (1.3 e- rms median),高帧数 (82 fps at full 1200 x 1200 resolution),以及普林斯顿仪器强大的操作软件中获得更多的可能性,不断探索科学的边界。

 

Images captured by KURO: 1200B back illuminated sCMOS camera. Star cluster (left), Orion Nebula. Courtesy of Southwest Research Institute, Colorado USA

 

背照式sCMOS芯片,最高量子效率>95%

Kuro全新的sCMOS芯片技术与许多高敏度的CCD一样,采用了背照式的架构。这使得新一代Kuro相机拥有超高的量子效率(峰值>95%)与100%的光敏区。

消除固定背景噪声

Kuro芯片的加工工艺集成了最新的电子电路,使得前一代sCMOS芯片中的固定背景条纹极大减弱,长时间曝光背景更均匀,提升图像质量。

CLICK ON IMAGE FOR INTERACTIVE SLIDER

芯片前端无微透镜

虽然传统的sCMOS相机也宣称可以达到~80%的最高量子效率,但是却依赖于芯片前端的微透镜(micro-lenses)将入射光聚焦在光敏区。但是微透镜会吸收紫外光,透射率也会受到入射角度的影响。Kuro的背照式芯片不存在这样的问题,因为芯片表面100%的光敏区,无须再使用微透镜,这样在整个波段范围,特别是紫外波段极大提升了相机的光敏度。

 

高速成像与超低噪声

KURO相机拥有高帧数,低噪声的优点,按照数字化位深(Bit depth)不同,KURO在全幅1200X1200分辨率时可以达到41fps(16 bit) 或者 82 fps(12 bit) 的帧数。若使用低分辨率,KURO的帧数可达数百帧每秒。

大像素,高动态范围
与前一代sCMOS相比,KURO芯片11微米的像原尺寸将采光面积增大了2.8倍,每个像原的满井容量提高至80,000 e-, 可使得图片获得更优异的动态范围 (61,500:1 or 95 dB).
 

如何选择?

科研工作者往往需要仔细选择最适合其应用需求的产品。通常来讲,对于需要长时间积分的成像或者光谱实验(几秒到小时),CCD或者EMCCD依然是比较好的选择。对于需要做芯片像素合并(on-chip binning)的光谱实验,CCD和EMCCD同样具有优势。另外,在超高时间分辨的测试中,ICCD和emICCD的高速精准门控会更加适合此类应用。背照式的sCMOS同时具备高敏度和高帧数的优点,适合积分时间低于10秒的短时间采集,下面的Table3 总结了不同相机的特点与应用的推荐。

优化于光谱应用
科研型CMOS芯片通常不支持芯片内的像素合并。但是KURO的超低读出噪声与软件合并功能使其适合用于高速光谱的测试。这款相机的芯片格式还非常适合用在普林斯顿仪器屡获光学设计奖的高分辨,去像差光谱仪 IsoPlane®

强大的 LightField 智能软件

KURO相机可用于普林斯顿仪器的智能软件来控制,使得KURO相机非常容易集成在各类成像及光谱的测试。KURO可以轻松兼容 MATLAB® (MathWorks) 及 LabVIEW® (National Instruments),实现快速的硬件控制与高效的数据分析。

 

KURO Cameras model comparison and datasheets

Imaging Models Imaging Array Sensor Type Pixel Size Peak QE
KURO 1200Bdatasheet pdf 1200 x 1200 Back-illuminated scientific CMOS 11.0 x 11.0 µm

view QE data below

KURO 2048B datasheet pdf 2048 x 2048 Back-illuminated scientific CMOS 11.0 x 11.0 µm view QE data below

 

KURO-QE-curve

 

 

view QE data below

 

ProEM<br>  EMCCD电子增益相机

ProEM
EMCCD电子增益相机

电子增益(EMCCD)相机,适合超低光,受到读取噪声限制的应用。


IsoPlane<br>  成像型光谱仪

IsoPlane
成像型光谱仪

这款屡获大奖的成像光谱仪在性能上超越传统的Czerny-Turner光谱系统,可选焦距为203毫米和320毫米的两款设计。


LightField <br> 科学成像及光谱分析软件

LightField
科学成像及光谱分析软件

普林斯顿仪器的智能控制软件,您从未体验过的全新设计!


PI-MAX4<br>  ICCD & emICCD

PI-MAX4
ICCD & emICCD

PI-MAX4 系列的像增强型(ICCD)与电子增益型像增强(emICCD)相机, 是结合我们多年的研发经验积累设计出的门控型相机.


 
天文观测