Yksittäisten fotonien ilmaisuun perustuvia tekniikoita ja laitteita pulssinkulkuaikamittaussovelluksiin
Väitöstilaisuuden tiedot
Väitöstilaisuuden päivämäärä ja aika
Väitöstilaisuuden paikka
Linnanmaa, OP-sali (L10)
Väitöksen aihe
Yksittäisten fotonien ilmaisuun perustuvia tekniikoita ja laitteita pulssinkulkuaikamittaussovelluksiin
Väittelijä
Diplomi-insinööri Lauri Hallman
Tiedekunta ja yksikkö
Oulun yliopiston tutkijakoulu, Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta, elektroniikan laboratorio
Oppiaine
Elektroniikka
Vastaväittäjä
Dosentti Markku Åberg, VTT
Kustos
Akatemiaprofessori Juha Kostamovaara, Oulun yliopisto
Nopea laserlähetin fotoni-ilmaisuun perustuvaan laseretäisyysmittaukseen
Väitöstutkimuksessa kehitettiin nopea laserlähetin, joka soveltuu etäisyysmittaukseen ja kolmiulotteisiin hahmottimiin mm. robotiikan ja autoteollisuuden sovelluksiin.
Kehitetty laserlähetin tuottaa lyhyitä (~100 ps) ja energeettisiä optisia pulsseja korkealla pulssitustaajuudella, mikä yksinkertaistaa laseretäisyysmittarin vastaanottimen rakennetta ja nopeuttaa mittausta.
Kehitetty laserpulssitin soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi yksittäisten fotonien ajoitusten ilmaisevien SPAD-detektorien kanssa. SPAD-ilmaisimia voidaan tehdä kaksiulotteisena matriisina integroidulle piirille, mikä mahdollistaa periaatteessa täysin elektronisen, pienikokoisen 3D-hahmottimen.
Väitöstutkimuksessa kehitettyä laserlähetin- ja -vastaanotintekniikkaa sovellettiin vaativiin teollisuuden laseretäisyysmittauksiin ja lisäksi mm. Raman-spektroskopiaan, jossa aikaportitetulla fotoni-ilmaisulla osoitettiin voitavan vaimentaa näytteiden taustafluoresenssin signaali-kohinasuhdetta huonontavaa vaikutusta merkittävästi.
Kehitetty laserlähetin tuottaa lyhyitä (~100 ps) ja energeettisiä optisia pulsseja korkealla pulssitustaajuudella, mikä yksinkertaistaa laseretäisyysmittarin vastaanottimen rakennetta ja nopeuttaa mittausta.
Kehitetty laserpulssitin soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi yksittäisten fotonien ajoitusten ilmaisevien SPAD-detektorien kanssa. SPAD-ilmaisimia voidaan tehdä kaksiulotteisena matriisina integroidulle piirille, mikä mahdollistaa periaatteessa täysin elektronisen, pienikokoisen 3D-hahmottimen.
Väitöstutkimuksessa kehitettyä laserlähetin- ja -vastaanotintekniikkaa sovellettiin vaativiin teollisuuden laseretäisyysmittauksiin ja lisäksi mm. Raman-spektroskopiaan, jossa aikaportitetulla fotoni-ilmaisulla osoitettiin voitavan vaimentaa näytteiden taustafluoresenssin signaali-kohinasuhdetta huonontavaa vaikutusta merkittävästi.
Viimeksi päivitetty: 23.1.2024