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J-GLOBAL ID：201602293815115973   整理番号：16A0460552

高速電荷変調器とロックイン増幅器を使用した誘導Raman散乱CMOSピクセル

A Stimulated Raman Scattering CMOS Pixel Using a High-Speed Charge Modulator and Lock-in Amplifier

著者 (7件)： LIOE De Xing (Shizuoka Univ., Shizuoka, JPN) ,  MARS Kamel (Shizuoka Univ., Shizuoka, JPN) ,  KAWAHITO Shoji (Shizuoka Univ., Shizuoka, JPN) ,  YASUTOMI Keita (Shizuoka Univ., Shizuoka, JPN) ,  KAGAWA Keiichiro (Shizuoka Univ., Shizuoka, JPN) ,  YAMADA Takahiro (Osaka Univ., Osaka, JPN) ,  HASHIMOTO Mamoru (Osaka Univ., Osaka, JPN)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 16  号： 4  ページ： WEB ONLY  発行年： 2016年04月 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 光生成電荷のための高速横電界変調器(LEFM)とピクセル内読出し回路を使用した,誘導Raman散乱(SRS)を観測するための相補型金属酸化膜半導体(CMOS)ロックインピクセルを提案した。SRSプロセス後に生成される有効SRS信号は非常に小さいので,レーザ信号プロービングに起因する極度に大きなオフセットから抽出する必要がある。高周波変調されたSRS小信号成分を増幅しつつオフセット成分を抑制するために,本ロックインピクセルでは,SRS信号復調用高速LEFM,抵抗-コンデンサ型ローパスフィルタ(RC-LPF),および全CMOS差動増幅器を用いたスイッチトキャパシタ(SC)積分器を使用している。RC-LPF出力に残った交流(変調)成分をSC積分器を用いた位相調整サンプリングによって除去するとともに,SRS信号に起因する復調直流(未変調)成分はSC積分器において多数のサンプル上で積分される。さらに残留オフセットと低周波ノイズ(1/fノイズ)成分を抑制するために,SRS信号測定に二重変調技法を導入した。この技法では,高周波変調レーザビームの位相が,試料照射前に中間周波数に変調され,ロックインピクセル出力で復調される。SRSロックインピクセルの特性評価のためのプロトタイプチップを実装化し,動作の成功を提示した。残留オフセットと1/fノイズ成分の削減効果を実験で確認した。検出されたSRS小信号のオフセット信号に対する比率は,10^-5未満であることが実験的に示された。また,ベンゾニトリルサンプルのSRSスペクトルの観測に成功した。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *イメージセンサ ,  CMOS構造 ,  *誘導Raman散乱 ,  増幅器 ,  低周波雑音 ,  スペクトルシフト
準シソーラス用語： *CMOSイメージセンサ ,  Ramanシフト ,  ロックイン増幅器 ,  低周波ノイズ

分類 (1件)： 撮像・録画装置  (ND12032E)

タイトルに関連する用語 (6件)： 電荷 ,  変調器 ,  ロックイン増幅器 ,  誘導Raman散乱 ,  CMOS ,  ピクセル