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鑫图光电联合长光辰芯发布新一代图像传感器和具备单光子探测能力的sCMOS科学相机

作者: 爱集微 06-26 15:01
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来源:鑫图光电 #鑫图光电# #科学相机#
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2025年6月25日,中国长春/福州—— 长春长光辰芯微电子股份有限公司(以下简称“长光辰芯”)与福建鑫图光电有限公司(以下简称“鑫图光电”)联合发布超低噪声、超高灵敏度GSENSE6504BSI sCMOS 图像传感器和Aries 6504 sCMOS科学相机。

图1:GSENSE6504BSI 和 Aires 6504

GSENSE6504BSI是长光辰芯对现有主流sCMOS传感器GSENSE2020BSI的升级替代产品。在保持现有产品6.5μm像元, 95% 峰值量子效率,400万像素分辨率光学特性,和本身优异的动态范围的基础上,产品设计专注高端成像需求和痛点,聚焦读出噪声和帧频这两个核心性能的优化,并取得了突破性进展。在帧频提升了57%的情况下, 噪声水平降低了75%。同时,GSENSE6504BSI还采用与现有产品管脚兼容的封装管壳,简化了相机的设计,为加快产品更新换代创造了条件。

图 2 GSENSE2020BSI vs GSENSE6504BSI 核心指标比较

GSENSE6504BSI实现了0.43e- rms噪声,且Mode噪声值达到0.28e-,如下图3-(c)所示,配合鑫图成熟的深度制冷技术,使得Aries 6504成为鑫图首款具备单光子探测能力的面阵sCMOS相机,同时标志着国产高端科学相机跻身世界领先行列。

图 3-(a)

 图 3-(b)   

 图 3-(c)

图 3 . GSENSE6504BSI单光子探测实验:芯片温度为-20℃,获取100,000图像 (点击图片可放大)。图 3-(a)噪声分布曲线;图 3-(b)计算不同噪声值的像素点数;图 3-(c)不同噪声像素点的单光子探测曲线。

GSENSE6504BSI  

GSENSE2020BSI

图 4 GSENSE6504BSI和GSENSE2020BSI的微光成像对比。光信号为平均2光子/像素,芯片曝光时间:0.5ms,室温拍摄。

对于极端弱光成像的场景,如生物荧光成像、物理天文研究等,不仅要求超低的读出噪声,同时传感器的量子效率和暗电流直接影响光学系统的探测极限。GSENSE6504BSI除了具备0.43e- rms的读出噪声,同时继承了GSENSE2020BSI极高的量子效率,峰值量子效率为95%(450nm)。暗电流也进一步降低,在-30℃下,暗电流仅0.004e-/p/s,相较GSENSE2020BSI,降低了近17倍。Aries 6504采用鑫图光电的深制冷技术,暗电流还能进一步降低,必将拓展sCMOS相机在极弱光长时间曝光的应用,如小动物活体和天文成像等方向的应用范围。

图 5 GENSE6504BSI vs. GSENSE2020BSI 暗电流随温度变化

作为高端成像仪器设备的核心成像部件—科学相机的生产商,鑫图光电自创立伊始,就把“挖掘科学成像的无限潜力”作为企业的使命。通过快速导入最新的成像器件,研发新的图像算法、优化制冷技术,不断追求极致的相机性能。在相机性能提升的环节中,图像传感器原始性能的提升非常关键。通过GSENSE6504BSI 卓越的性能加持,Aries 6504凭借0.43e-的读出噪声和300fps高速成像能力,将sCMOS的光子定量探测极限推向新高度。同时,鑫图先进完善的制程工艺能力,也能保证将这款顶级性能的科学相机,以合理的价格快速推向市场,全面增强客户的科研和产品竞争力。

此次联合发布,不仅是一次产品升级,更是鑫图光电与长光辰芯携手合作,深化“芯片-整机”协同创新模式,挑战极端弱光成像技术的全新起点。我们相信,辰芯新一代图像传感器的性能突破和鑫图科学相机技术的升级换代,必将为科学成像和高端成像仪器的综合性能带来革命性提升。


责编: 爱集微
来源:鑫图光电 #鑫图光电# #科学相机#
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