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光譜分析技術(shù)是一種通過(guò)研究物質(zhì)發(fā)射、吸收或散射的光的波長(cháng)和強度來(lái)確定物質(zhì)的成分、結構及含量等信息的分析技術(shù)。和圖像檢測應用不同，光譜分析可以獲得物質(zhì)除了表面特征以外的信息，進(jìn)而實(shí)現對物質(zhì)的定量分析。因此光譜分析技術(shù)已經(jīng)成為除圖像檢測手段以外的另外一種技術(shù)手段，并被廣泛應用于食品、藥品、醫療、工業(yè)、半導體等多種行業(yè)應用中。


長(cháng)光辰芯日前發(fā)布首款專(zhuān)門(mén)面向光譜分析應用而開(kāi)發(fā)的線(xiàn)陣背照式CMOS圖像傳感器 –GLR1402BSI-M。該產(chǎn)品采用350μm高度的長(cháng)方形像素，具備低噪聲、高動(dòng)態(tài)范圍、高行頻等特性，適用于各類(lèi)基于光譜分析的應用領(lǐng)域，如生物制藥、食品安全、醫療健康、化學(xué)分析、工業(yè)檢測等。

更低讀出噪聲，更高動(dòng)態(tài)范圍


一束光在經(jīng)過(guò)光柵分光后，會(huì )呈現色散性和一定的光強分布。色散后的光譜在不同位置的光強強度不同，而如何對色散后的光譜進(jìn)行清晰的分辨，則取決于用于探測光譜的圖像傳感器芯片的讀出噪聲以及動(dòng)態(tài)范圍。


GLR1402BSI-M像素尺寸為14μm（H）x 350μm（V），分辨率2048（H）x 1（V）。依賴(lài)于先進(jìn)的像素設計能力,該芯片最低讀出噪聲僅為1.4e-，相較市場(chǎng)同規格產(chǎn)品降低近10倍，可以有效識別色散后較弱的光信號。同時(shí)，該芯片采用了長(cháng)光辰芯科學(xué)級產(chǎn)品中的雙增益HDR技術(shù)，使其單幅動(dòng)態(tài)范圍達到50000:1（94dB），可以準確記錄光強特性和色散特性，具有更高的光譜分辨率。

更寬光譜響應，探測范圍更廣

光譜響應范圍是光譜儀的核心性能參數之一，直接決定了儀器能夠覆蓋和檢測的光波長(cháng)區間。GLR1402BSI-M憑借背照式和優(yōu)化的晶圓抗反射鍍膜（ARC）工藝，其光譜響應范圍覆蓋從紫外到近紅外。本次發(fā)布的產(chǎn)品主要針對在紫外及可見(jiàn)光譜段進(jìn)行優(yōu)化，其在200-300nm區間的平均量子效率近60%。芯片可通過(guò)采用定制化ARC，使其在感興趣的譜段進(jìn)一步提升量子效率，滿(mǎn)足不同光譜儀器的需求。

更快行頻，數字輸出


不同于市場(chǎng)上同類(lèi)產(chǎn)品輸出模擬信號，GLR1402BSI-M采用片上12bit/14bit 兩種數字輸出，簡(jiǎn)化了用戶(hù)后端開(kāi)發(fā)。并且GLR1402BSI-M同時(shí)支持Sub-LVDS和并行CMOS兩種輸出接口，用戶(hù)可根據后端平臺自由選擇，例如Sub-LVDS接口搭配FPGA平臺，選擇CMOS接口來(lái)適配MCU平臺。不同ADC位數和數據通道的搭配可滿(mǎn)足客戶(hù)適應不同電子學(xué)解決方案和應用需求。芯片最高行頻可達28kHz，該速度相比于市場(chǎng)同類(lèi)產(chǎn)品具有明顯優(yōu)勢。