Un nuevo método desarrollado por Manijeh Razeghi de Northwestern Engineering ha reducido en gran medida un tipo de distorsión de imagen causada por la presencia de diafonía espectral entre fotodetectores de longitud de onda larga de doble banda.

El trabajo abre la puerta a una nueva generación de dispositivos de imágenes infrarrojas de alto contraste espectral con aplicaciones en medicina, defensa y seguridad, ciencias planetarias, y preservación del arte.

"Los fotodetectores de doble banda ofrecen muchos beneficios en la obtención de imágenes infrarrojas, incluyendo imágenes de mayor calidad y más datos disponibles para algoritmos de procesamiento de imágenes, "dijo Razeghi, Walter P. Murphy Profesor de Ingeniería Eléctrica e Informática en la Escuela de Ingeniería McCormick. "Sin embargo, el rendimiento puede verse limitado por la interferencia espectral de la diafonía entre los dos canales, lo que conduce a un contraste espectral deficiente y evita que la tecnología de la cámara de infrarrojos alcance su verdadero potencial ".

Un documento que describe su trabajo titulado "Supresión de la diafonía espectral en fotodetectores infrarrojos de longitud de onda larga de doble banda con reflectores Bragg distribuidos con espacios de aire integrados monolíticamente, "fue publicado recientemente en el Revista IEEE de Electrónica Cuántica .

Las imágenes de doble banda permiten que los objetos se vean en múltiples canales de longitud de onda a través de una sola cámara de infrarrojos. El uso de detección de doble banda en cámaras de visión nocturna, por ejemplo, puede ayudar al usuario a distinguir mejor entre objetivos en movimiento y objetos en el fondo.

La diafonía espectral es un tipo de distorsión que se produce cuando una parte de la luz de un canal de longitud de onda es absorbida por el segundo canal. El problema se agrava a medida que aumentan las longitudes de onda de detección.

Para suprimir eso, Razeghi y su grupo en el Centro de Dispositivos Cuánticos desarrollaron una versión novedosa de un reflector Bragg distribuido (DBR), un altamente refractivo, material en capas colocado entre canales que separa las dos longitudes de onda.

Si bien los DBR se han utilizado ampliamente como filtros ópticos para reflejar las longitudes de onda objetivo, El equipo de Razeghi es el primero en adaptar la estructura para dividir dos canales en un fotodetector de superrejilla de antimonuro tipo II, un elemento importante de las cámaras de visión nocturna que los investigadores estudiaron previamente.

Para probar su diseño, el equipo comparó los niveles de eficiencia cuántica de dos fotodetectores infrarrojos de longitud de onda larga con y sin DBR con espacio de aire. Encontraron una notable supresión espectral, con niveles de eficiencia cuántica tan bajos como diez por ciento, cuando se utiliza el DBR con espacio de aire. Los resultados se confirmaron mediante cálculos teóricos y simulación numérica.