Système polyvalent de comptage de photons uniques corrélés en temps et applications
Auteur / Autrice : | Wassim Khaddour |
Direction : | Morgan Madec, Wilfried Patrick Uhring |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Électronique, microélectronique, photonique |
Date : | Soutenance le 21/09/2023 |
Etablissement(s) : | Strasbourg |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) |
Jury : | Président / Présidente : Patricia Desgreys |
Examinateurs / Examinatrices : Andrew D. Griffiths, Foudil Dadouche, Norbert Dumas | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Ginhac, Sylvain Feruglio |
Mots clés
Résumé
Dans cette thèse, nous présentons un système TCSPC polyvalent sur une plateforme SoC-FPGA à faible coût, capable de mesurer des signaux optiques avec haute sensibilité, résolution et précision. Nous proposons deux conceptions de TDC, un système efficace de transfert de données, et un programme C qui s’exécute sur un processeur embarqué. Nous introduisons également une nouvelle méthode de calibration et une méthode robuste pour la détection de microgouttelettes en microfluidique. Les performances du système ont été évaluées en résolution, précision, et stabilité. Le système a été utilisé dans quatre applications dans les domaines environnementale, biologique et astronomique : capteur de pollution de l’eau, capteur de turbidité, criblage et tri de microgouttelettes et caractérisation de la lumière parasite dans les optiques spatiales. Le système réalise des mesures TCSPC de haute performance et avec flexibilité pour diverses applications.