Le CCD à multiplication d’électrons (EMCCD) est une caméra CCD à laquelle est ajouté un registre spécial de multiplication d’électrons. Il est conçu pour éliminer l’effet néfaste du bruit de lecture intrinsèque aux dispositifs d’imagerie, les rendant ainsi nettement plus sensibles.
Bien que générer moins de bruit contribue grandement à augmenter la sensibilité d’une caméra, une partie importante de l’équation consiste également à maximiser l’efficacité avec laquelle chaque photon reçu par l’EMCCD est converti en signal sur l’image. La clé pour atteindre cet objectif est de considérer attentivement les différents composants interagissant avec la lumière à l’intérieur de la caméra ; le capteur et la fenêtre optique.
La puce du capteur en silicium de l’EMCCD est conçue et construite pour maximiser le nombre de photoélectrons générés lorsqu’elle est exposée à la lumière. Cependant, l’efficacité de la conversion des photons en photoélectrons dépend de la longueur d’onde du signal.
Une mesure de l’efficacité de cette conversion par longueur d’onde est la courbe d’efficacité quantique (EQ). Bien que le capteur ait une forte influence sur l’EQ, un autre facteur est le revêtement antireflet (AR) du capteur. Un capteur spécifique peut être fabriqué avec différents revêtements qui ont un fort impact sur l’EQ en minimisant les réflexions sur la surface du capteur. Le choix du revêtement qui maximise l’EQ pour les longueurs d’ondes d’intérêt entraîne plus de signal détecté par la caméra.
Le capteur EMCCD est logé dans un cryostat, il s’agit d’une enceinte isolée construite pour permettre un refroidissement en profondeur du capteur en silicium tout en le protégeant de l’environnement extérieur. Une fenêtre optique est utilisée pour créer un chemin optique depuis l’extérieur de la caméra jusqu’au capteur.
Pour maximiser la transmission de lumière à travers la fenêtre optique, un revêtement AR est appliqué sur le composant. Ces revêtements, ont des valeurs de réflectivité spécifiques à chaque longueur d’onde. Il est important de choisir le revêtement approprié pour minimiser la réflectivité aux longueurs d’onde d’intérêt.
Les EMCCD de Nüvü sont équipées d’un filetage standard C-mount pour ajouter des composants optiques tels qu’une lentille (non incluse avec la caméra). Les propriétés de réflexion des composants supplémentaires devraient suivre la même règle que celle de la fenêtre optique de l’EMCCD ; minimiser la réflexion aux longueurs d’onde d’intérêt.
