Une nouvelle méthode développée par Manijeh Razeghi de Northwestern Engineering a considérablement réduit un type de distorsion d'image causée par la présence de diaphonie spectrale entre les photodétecteurs à grande longueur d'onde à double bande.

Les travaux ouvrent la porte à une nouvelle génération d'appareils d'imagerie infrarouge à contraste spectral élevé avec des applications en médecine, défense et sécurité, sciences planétaires, et la préservation de l'art.

« Les photodétecteurs double bande offrent de nombreux avantages en imagerie infrarouge, y compris des images de meilleure qualité et plus de données disponibles pour les algorithmes de traitement d'images, " dit Razeghi, Walter P. Murphy Professeur de génie électrique et informatique à la McCormick School of Engineering. "Toutefois, les performances peuvent être limitées par des interférences de diaphonie spectrale entre les deux canaux, ce qui conduit à un faible contraste spectral et empêche la technologie des caméras infrarouges d'atteindre son véritable potentiel."

Un article décrivant son travail, intitulé « Suppression de la diaphonie spectrale dans les photodétecteurs infrarouges à longue longueur d'onde à double bande avec des réflecteurs de Bragg distribués à intervalle d'air intégré monolithiquement, " a été récemment publié dans le Journal IEEE de l'électronique quantique .

L'imagerie à double bande permet de voir les objets dans plusieurs canaux de longueur d'onde grâce à une seule caméra infrarouge. L'utilisation de la détection bi-bande dans les caméras de vision nocturne, par exemple, peut aider le porteur à mieux faire la distinction entre les cibles en mouvement et les objets en arrière-plan.

La diaphonie spectrale est un type de distorsion qui se produit lorsqu'une partie de la lumière d'un canal de longueur d'onde est absorbée par le second canal. Le problème s'aggrave à mesure que les longueurs d'onde de détection s'allongent.

Pour supprimer cela, Razeghi et son groupe du Center for Quantum Devices ont développé une nouvelle version d'un réflecteur de Bragg distribué (DBR), un hautement réfringent, matériau stratifié placé entre les canaux qui sépare les deux longueurs d'onde.

Alors que les DBR ont été largement utilisés comme filtres optiques pour refléter les longueurs d'onde cibles, L'équipe de Razeghi est la première à adapter la structure pour diviser deux canaux dans un photodétecteur à superréseau antimoniure de type II, un élément important des caméras de vision nocturne que les chercheurs ont déjà étudiées.

Pour tester leur conception, l'équipe a comparé les niveaux d'efficacité quantique de deux photodétecteurs infrarouges à grande longueur d'onde avec et sans le DBR à espace d'air. Ils ont trouvé une suppression spectrale notable, avec des niveaux d'efficacité quantique aussi bas que dix pour cent, lors de l'utilisation du DBR à espace d'air. Les résultats ont été confirmés à l'aide de calculs théoriques et de simulations numériques.