Capteurs bas niveau de lumière
Détecteurs quantiques pour l'ultraviolet, le visible et le proche infrarouge

1 - Détecteurs quantiques

• 1.1 - Physique de la détection
• 1.2 - Techniques de réalisation
  Figure 1 - Structure d'une diode PN Figure 2 - Structure d'une diode PIN Figure 3 - Structure d'une diode Schottky
• 1.3 - Performances attendues d'un détecteur. Définitions
  Figure 4 - Schéma équivalent de la diode
• 1.4 - Exemples de détecteurs
  Figure 5 - Détecteur à quatre quadrants Figure 6 - Détecteur bicolore Teledyne Judson Technologies de la série J16 Figure 7 - Caractéristique gain/courant d'obscurité typique à 25˚ C Figure 8 - Photodiode à avalanche en mode Geiger-Müller : allure de i(t) Figure 9 - SiPM / MPPC Figure 10 - SiPM/MPPC : allure de V(t) Figure 11 - Plan mécanique d'une barrette 16 éléments (OSI Optoelectronics A 2V-16) Figure 12 - Schéma électrique d'une barrette de photodiodes multiplexées par registre adresseur à transistor MOS Tableau 1 Tableau 2

2 - Barrettes et matrices DTC/CCD

• 2.1 - Structure et mode de fonctionnement des dispositifs à transfert de charges
• 2.2 - Organisation des imageurs linéaires
  Figure 14 - Schéma technologique et électrique des organes de lecture d'un registre CCD Figure 15 - Signal vidéo et palier de signal Figure 16 - Schéma d'une barrette à lecture CCD Figure 17 - Barrette TH 7834 développée pour les caméras du satellite SPOT 5 (Photographie e2v, autorisation CNES) Figure 18 - Barrette TH 7421, 3 000 photodiodes InGaAs multiplexées par hybridation avec des registres CCD, développée pour le satellite SPOT 4 (Photographie e2v, autorisation CNES) Tableau 3 Tableau 4
• 2.3 - Organisation des imageurs matriciels
  Figure 19 - Dispositif à transfert de trame Figure 20 - Dispositif à transfert interligne Figure 21 - Matrice FIT
• 2.4 - Défauts de diaphotie
• 2.5 - Contrôle du temps d'intégration
• 2.6 - Fonctions de transfert de modulation
  Figure 22 - Fréquence de Nyquist Figure 23 - Influence de l'ouverture du pixel sur la fonction de transfert de modulation
• 2.7 - Repliement de spectre
  Figure 24 - Mire de fréquence spatiale supérieure à celle des cellules de la matrice Figure 25 - Courbe de FTM et repliement de spectre

3 - Capteurs bas niveau de lumière

• 3.1 - Intensificateurs d'images lumineuses (IIL)
  Figure 27 - Tube intensificateur de première génération Figure 28 - Redressement de l'image Figure 29 - Cascade de trois tubes Figure 30 - Multiplication des électrons dans la galette de microcanaux Figure 31 - Tube intensificateur de deuxième génération dit inverseur Figure 32 - Tube intensificateur à double focalisation de proximité
• 3.2 - Dispositifs de prise de vue pour la télévision de nuit
  Figure 33 - I-CCD à tube de deuxième génération Figure 34 - I-CCD à tube de première génération Figure 35 - Comparaison des rendements quantiques Figure 36 - Principe du CCD L3® Figure 37 - Gain L3® en fonction de la tension RØ2HV Figure 38 - Pixel EMCMOS Tableau 5 Tableau 6