电子倍增CCD和像增强型CCD的噪声特性对比研究

摘要

由于电子倍增CCD（EMCCD）和像增强型CCD（ICCD）的器件构造不同，因此其噪声种类和分布也有区别，研究它们在应用于夜间观测时各自的性能有重要的实际价值。本文首先介绍了EMCCD和ICCD的工作原理，接着深入研究了EMCCD和ICCD的噪声特性，在此基础上分别建立了EMCCD 和ICCD的信噪比模型，最后通过仿真计算系统地比较了两种器件的成像性能优劣。仿真结果表明：EMCCD 制冷到-20℃后，当输入光子数小于38 时，ICCD的信噪比高于EMCCD；当输入光子数大于38时，EMCCD的信噪比高于ICCD。EMCCD制冷到-40℃后，其信噪比一直高于ICCD。因此，控制EMCCD的暗电流噪声水平对整个系统的探测灵敏度及信噪比有着至关重要的意义。