水木社区手机版
- 主题:[求助]关于光学镜头设计
- 是到达相机有1,2个就可以，不是发射光源点1,2个。发射光源点估算有100个左右，方向随机，所以就想做一个10%的立体角的镜头，再经过镜头损失，量子效率等，最终有3,4个光子响应转变成光电子（噪声<1个电子），就可以达到测量的目的。
粗略的也知道镜头不便宜，不能乱实验，想事先多做做功课，zemax好学不，如果不难，我自己学一学。
多谢你的回复了！
【 在 opex 的大作中提到: 】
: 看来是我少见多怪了，有单光子相机这种东西，什么动态范围都low爆了
: 我理解是，这一两个光子可能随机方向射出？如果是这样可能是需要超大的收光孔径
: 至于20cm的双非透镜要多少钱，对我来说就好比老农想象皇帝的早餐，确实没用过这么高端的东西了，我猜6位数以上是肯定的，至于几位数不好说。不过连单光子都能检测的相机都有了，配个十分nb的镜头也是应该的。
: ...................
--
FROM 120.198.56.* - 他这个需求我给他提过一个靠谱的方案。就是彻底放弃镜头，把CCD 直接怼上去。贴的够近就能成像。这种成像方式在医学检测上已经在用着了。国内有个产品叫 e-blot 就是这么搞的。原来化学发光成像都是用 NA 值大的镜头，NA 最大也就做到 0.8 左右。他们直接搞成了接触式成像，效率提高了很多。
这种超大靶面的相机虽然比较贵，但是和定制一个镜头来比，还是便宜的。我手里就有一块 200*200mm 左右面积的 CMOS sensor，价格没那么离谱。
【 在 opex 的大作中提到: 】
: 看来是我少见多怪了，有单光子相机这种东西，什么动态范围都low爆了
: 我理解是，这一两个光子可能随机方向射出？如果是这样可能是需要超大的收光孔径
: 至于20cm的双非透镜要多少钱，对我来说就好比老农想象皇帝的早餐，确实没用过这么高端的东西了，我猜6位数以上是肯定的，至于几位数不好说。不过连单光子都能检测的相机都有了，配个十分nb的镜头也是应该的。
: ...................
--
修改:dormouseBHU FROM 219.142.145.*
FROM 219.142.145.* - 几个光子的源直接ccd怼上去不一定测的出来把
1个光子撑死 就1个电子，得靠单光子探测器来甄别
我理解这个是卡住他的地方
【 在 dormouseBHU (dormouseBHU) 的大作中提到: 】
他这个需求我给他提过一个靠谱的方案。就是彻底放弃镜头，把CCD 直接怼上去。贴的够近就能成像。这种成像方式在医学检测上已经在用着了。国内有个产品叫 e-blot 就是这么搞的。原来化学发光成像都是用 NA 值大的镜头，NA 最大也就做到 0.8 左右。他们直接搞成了接触式成像，效率提高了很多。
这种超大靶面的相机虽然比较贵，但是和定制一个镜头来比，还是便宜的。我手里就有一块 200*200mm 左右面积的 CMOS sensor，价格没那么离谱。
[upload=1][/upload]
【 在 opex 的大作中提到: 】
: 看来是我少见多怪了，有单光子相机这种东西，什么动态范围都low爆了
: 我理解是，这一两个光子可能随机方向射出？如果是这样可能是需要超大的收光孔径
: 至于20cm的双非透镜要多少钱，对我来说就好比老农想象皇帝的早餐，确实没用过这么高端的东西了，我猜6位数以上是肯定的，至于几位数不好说。不过连单光子都能检测的相机都有了，配个十分nb的镜头也是应该的。
: ...................
--
修改:dormouseBHU FROM 219.142.145.*
FROM 183.157.163.* - Zemax好学 镜头设计不好学 你这个项目太难了 不管用什么办法去搞 成本低不了的
【 在 yilongzhen 的大作中提到: 】
: 是到达相机有1,2个就可以，不是发射光源点1,2个。发射光源点估算有100个左右，方向随机，所以就想做一个10%的立体角的镜头，再经过镜头损失，量子效率等，最终有3,4个光子响应转变成光电子（噪声<1个电子），就可以达到测量的目的。
: 粗略的也知道镜头不便宜，不能乱实验，想事先多做做功课，zemax好学不，如果不难，我自己学一学。
: 多谢你的回复了！
--
FROM 172.58.39.* - 但是CCD没那么大的动态范围吧，一个光子，甚至一百个光子的信号肯定淹没到噪声里了。估计液氮冷却都不够
平时成像用的CCD都是上亿光子的。而且这个项目难点还在光子数目太少，增大像素面积也不会提高信号。感觉就是个不可能的任务。
除非是国之重器 或者关系人类未来 否则还是放弃吧
【 在 dormouseBHU 的大作中提到: 】
: 他这个需求我给他提过一个靠谱的方案。就是彻底放弃镜头，把CCD 直接怼上去。贴的够近就能成像。这种成像方式在医学检测上已经在用着了。国内有个产品叫 e-blot 就是这么搞的。原来化学发光成像都是用 NA 值大的镜头，NA 最大也就做到 0.8 左右。他们直接搞成了接触式成像，效率提高了很多。
: 这种超大靶面的相机虽然比较贵，但是和定制一个镜头来比，还是便宜的。我手里就有一块 200*200mm 左右面积的 CMOS sensor，价格没那么离谱。
: [upload=1][/upload]
: ...................
--
FROM 172.58.39.* - 100个光子……
你得需要定制的PD探测器件+液氮低温下工作，这产生的电流才不至于淹没在CMOS读出电路的噪声中。
【 在 yilongzhen 的大作中提到: 】
: 主要就是想多收集光，因为物是个30cm*30cm的平面， 一次成像只考虑一个点....。
: 实验场景： 某个随机点短时间发射微弱的光（注意位置随机，不能像观星那样累积），然后想知道哪个点发光了....。
: 因为光弱（~100个光子，假设收集立体角10%，透镜损失30%，量子效率80%，那么相机接受到只有5,6个光子了...），所以收集光是第一位的，我们这里和一般照相不同，只要物和像有一一对应关系就可以，比如，像畸变，场曲这种相差可以接受，可以事先刻度出来，通过像可以找到发光的点（场曲像汇聚点虽然并不在相机成像平面，对于物一个点而言，在相机ccd平面上会形成一个特定形状的圈，通过相机感应圈形状可以和物一一对应起来）。而球差，慧差，我百度了解光都汇聚不到一点，太大的话没法接受！直觉上无法一一对应！
: ...................
--
FROM 223.73.111.* - 多谢！
我先自己尝试，以后有啥问题再请教，毕竟，我目前还很外行！
【 在 opex 的大作中提到: 】
: Zemax好学 镜头设计不好学 你这个项目太难了 不管用什么办法去搞 成本低不了的
:
:
--
FROM 120.198.56.* - 技术也在进步，不用这么麻烦，
我们现有设备在常温下，用电制冷到-35到-20度，只提供给cmos芯片区域，噪声~0.3个电子，不到一个，不是过去的几十，上百个噪声电子了...。可以单个光子接收，转变成一个光电子探测了。
【 在 CoreMM 的大作中提到: 】
: 100个光子……
: 你得需要定制的PD探测器件+液氮低温下工作，这产生的电流才不至于淹没在CMOS读出电路的噪声中。
:
--
修改:yilongzhen FROM 120.198.56.*
FROM 120.198.56.* - 我们现有设备，噪声~0.3个电子，不到一个。所以才能实现单光子探测。
【 在 opex 的大作中提到: 】
: 但是CCD没那么大的动态范围吧，一个光子，甚至一百个光子的信号肯定淹没到噪声里了。估计液氮冷却都不够
: 平时成像用的CCD都是上亿光子的。而且这个项目难点还在光子数目太少，增大像素面积也不会提高信号。感觉就是个不可能的任务。
: 除非是国之重器 或者关系人类未来 否则还是放弃吧
: ...................
--
FROM 120.198.56.* - 多谢你的建议，你这个提议可能能解决部分问题，但是实验其它方面没法在这里说，总之，如果能镜头解决，要好的多。贴的太近会带来其它问题.....。先看看镜头能否解决吧。这个设计也是个长时间的事，估计1年半载能有个确定的结论就可以，还可以多调研。
【 在 dormouseBHU 的大作中提到: 】
: 他这个需求我给他提过一个靠谱的方案。就是彻底放弃镜头，把CCD 直接怼上去。贴的够近就能成像。这种成像方式在医学检测上已经在用着了。国内有个产品叫 e-blot 就是这么搞的。原来化学发光成像都是用 NA 值大的镜头，NA 最大也就做到 0.8 左右。他们直接搞成了接触式成像，效率提高了很多。
: 这种超大靶面的相机虽然比较贵，但是和定制一个镜头来比，还是便宜的。我手里就有一块 200*200mm 左右面积的 CMOS sensor，价格没那么离谱。
: [upload=1][/upload]
: ...................
--
FROM 120.198.56.*