Uncooled bolometer-type Terahertz focal plane array and camera for real-time imaging

Naoki Oda

doi:10.1016/j.crhy.2010.05.001

Uncooled bolometer-type Terahertz focal plane array and camera for real-time imaging
[Détecteur matriciel de type bolométrique à température ambiante et camera vidéo pour l'imagerie térahertz]

Naoki Oda ¹

¹ NEC Corporation, Guidance and Electro-Optics Division, 1-10, Nisshin-Cho, Fuchu, Tokyo 183-8501, Japan

Comptes Rendus. Physique, Volume 11 (2010) no. 7-8, pp. 496-509.

Résumé
Abstract

L'auteur présente une revue des techniques pour l'imagerie térahertz en temps réel, basées sur des détecteurs matriciels formés de bolomètres non refroidis placés dans le plan focal d'une caméra, et éclairés par des lasers à cascade quantique. Il décrit le développement technologique de ces détecteurs et des imageurs THz, qui a démarré à partir de systèmes conçus initialement pour l'imagerie infrarouge. En particulier, l'effort technologique a porté sur l'augmentation de la sensibilité des détecteurs dans le domaine THz, et sur l'emploi de matériaux très transparents pour fabriquer les optiques et fenêtres du système. Les caractéristiques et performances du dispositif actuel conçu et fabriqué par l'auteur, qui comprend $320 \times 240$ pixels, sont données, comme la puissance de bruit équivalente en fonction de la longueur d'onde des signaux térahertz. Des exemples d'images térahertz enregistrées avec cet imageur sont présentés. Ainsi, il est possible de détecter la réaction chimique de petites molécules avec des protéines, sans requérir à des marqueurs, ce qui est très prometteur en termes d'applications pour la biologie.

Real-time Terahertz (THz) imaging technologies which make use of uncooled bolometer-type infrared focal plane arrays (FPAs) and quantum cascade lasers (QCLs) will be reviewed. A description of how THz focal plane array and THz imagers have been developed on the basis of infrared technologies, especially the improvement in both THz sensitivity of bolometer-type FPA and THz transmittance of materials for lens and vacuum package window will be given. Characteristics of $320 \times 240$ THz-FPA, such as relation of noise equivalent power (NEP) to wavelength and real-time THz imageries will be presented. One of the imageries indicates that THz technology is promising for label-free detection of reaction of small molecules with proteins.

Publié le : 2010-07-08

DOI : 10.1016/j.crhy.2010.05.001

Keywords: Terahertz, Real-time imaging, Microbolometer, Focal plane arrays, Label-free detection, Protein
Mot clés : Térahertz, Imagerie en temps réel, Micro-bolomètres, Détecteurs plans focaux, Détection sans marqueur, Protéine

Affiliations des auteurs :

Naoki Oda ¹

¹ NEC Corporation, Guidance and Electro-Optics Division, 1-10, Nisshin-Cho, Fuchu, Tokyo 183-8501, Japan

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Naoki Oda. Uncooled bolometer-type Terahertz focal plane array and camera for real-time imaging. Comptes Rendus. Physique, Volume 11 (2010) no. 7-8, pp. 496-509. doi : 10.1016/j.crhy.2010.05.001. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/j.crhy.2010.05.001/

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