基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统

allin2025-02-26  56


本发明属于光学系统和半导体感光,特别是涉及到一种基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统。


背景技术:

1、目前,数码成像系统在现代摄影、医学影像、安全监控等领域中均有应用,现有的数码成像系统是利用cmos感光元件或ccd感光元件。由于成像分辨率取决于感光元件上的像素数,因此现有的数码成像系统能采集到的信息量受限于感光元件的大小和密度。

2、所以,现有技术亟需一种新的方案来解决上述问题。


技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是:提供基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,通过采用新的感光元件设计,可使光学成像系统达到纳米级采样单元的成像。

2、基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,包括照相机镜头模组、感光系统转动系统、感光系统、激光准直系统、激光发射系统、电刷系统、激光发射系统底座、电磁阻尼系统以及底座;所述感光系统为圆形,分为两层,上层为滤光层,包括滤光片,以及设置在滤光片外圈的导体圈;下层为半导体与遮光片镶嵌层,包括半导体线、感光片、阴影传动装置以及电极;

3、所述阴影传动装置包括电机ⅰ、滑轮、遮光线、传动线以及固定转轴;所述电机驱动滑轮带动传动线将遮光线从半导体线的一端匀速移动至另一端;

4、所述电刷系统采用球形电刷,将电源一极与导体圈接触;

5、所述感光系统转动系统包括柱形电刷、夹式电刷、电机;所述柱形电刷与导体圈接触,通过柱形电刷两侧的夹式电刷将电流导向电机。

6、所述半导体线为采用刻蚀技术在感光系统下层圆盘上刻出的凸起细线;半导体线设置为3n条,每条细半导体线相隔120/n度;半导体线的宽度小于100nm;所述半导体线周围凹陷为设置遮光材料;所述半导体线的一端与感光片中心位置设置的一个中心电极连接,另一端与设置在感光片边缘位置的3n个边缘电极连接。

7、所述感光片的中心电极与3n个边缘电极之间设置3n个fpga和高速adc采集器,实时记录3n条细半导体线的总电阻数据。

8、所述滤光片包括红、绿、蓝三块滤光材料,每一个颜色的滤光材料下方对应小于5条线形感光晶体。

9、所述柱形电刷为导体,表面设置绝缘线,柱形电刷每旋转一周至绝缘线与导体圈接触时,电机停止运转。

10、所述电磁阻尼系统为电磁阻尼器,设置在感光系统传动主动的下方。

11、所述电机轴承上设置有柱形卡槽、当电机断电时柱形卡槽与上方楔形卡片位置重合,楔形卡片插入柱形卡槽,修正电机由于惯性产生的小角度旋转。

12、所述激光发射系统设置在感光系统下方,激光发射系统发出的激光先后通过激光反射镜和激光准直系统平行照射整个感光系统的下表面。

13、通过上述设计方案,本发明可以带来如下有益效果:基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,采用了一种新型感光系统,利用感光晶体上各处光子概率分布而产生的电导率分布,通过连续测量感光系统不同位置的电导率获得感光片上光子概率分布进行成像;本发明可实现将线形感光晶体旋转足够多次数后,达到二维平面纳米级别采样单元的成像。



技术特征:

1.基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,包括照相机镜头模组(1)、感光系统转动系统(2)、感光系统(3)、激光准直系统(4)、激光发射系统(5)、电刷系统(6)、激光发射系统底座(7)、电磁阻尼系统(8)以及底座(9);其特征是:所述感光系统(3)为圆形,分为两层,上层为滤光层,包括滤光片(301),以及设置在滤光片(301)外圈的导体圈(302);下层为半导体与遮光片镶嵌层,包括半导体线(303)、感光片(304)、阴影传动装置(305)以及电极(306);

2.根据权利要求1所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述半导体线(303)为采用刻蚀技术在感光系统下层圆盘上刻出的凸起细线;半导体线(303)设置为3n条,每条细半导体线相隔120/n度;半导体线(303)的宽度小于100nm;所述半导体线(303)周围凹陷为设置遮光材料;所述半导体线(303)的一端与感光片(304)中心位置设置的一个中心电极连接,另一端与设置在感光片(304)边缘位置的3n个边缘电极连接。

3.根据权利要求2所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述感光片(304)的中心电极与3n个边缘电极之间设置3n个fpga和高速adc采集器,实时记录3n条细半导体线的总电阻数据。

4.根据权利要求1所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述滤光片(301)包括红、绿、蓝三块滤光材料,每一个颜色的滤光材料下方对应小于5条线形感光晶体。

5.根据权利要求1所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述柱形电刷(201)为导体,表面设置绝缘线,柱形电刷(201)每旋转一周至绝缘线与导体圈(302)接触时,电机(203)停止运转。

6.根据权利要求1所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述电磁阻尼系统(8)为电磁阻尼器,设置在感光系统(3)传动主轴的下方。

7.根据权利要求1所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述电机(203)轴承上设置有柱形卡槽(204)、当电机(203)断电时柱形卡槽(204)与上方楔形卡片(205)位置重合,楔形卡片(205)插入柱形卡槽(204),修正电机(203)由于惯性产生的小角度旋转。

8.根据权利要求1所述的基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,其特征是:所述激光发射系统(5)设置在感光系统(3)下方,激光发射系统(5)发出的激光先后通过激光反射镜和激光准直系统(4)平行照射整个感光系统(3)的下表面。


技术总结
基于光电导效应的阴影触发量子光学成像系统,属于光学系统技术领域和半导体感光技术领域,包括照相机镜头模组、感光系统转动系统、感光系统、激光准直系统、激光发射系统、电刷系统、激光发射系统底座、电磁阻尼系统以及底座;所述感光系统为圆形,分为两层,上层为滤光层,包括滤光片,以及设置在滤光片外圈的导体圈;下层为半导体与遮光片镶嵌层,包括半导体线、感光片、阴影传动装置以及电极。本发明采用了一种新型感光系统,利用感光晶体上各处光子概率分布而产生的电导率分布,通过连续测量感光系统不同位置的电导率获得感光片上光子概率分布进行成像;可实现将线形感光晶体旋转足够多次数后,达到二维平面纳米级别采样单元的成像。

技术研发人员:梁桁楠,丁一秦,党伟,高一鹏
受保护的技术使用者:吉林大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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