Abstract

We report on the signal-to-noise performance of a nanoinjection imager, which is based on a short-wave IR InGaAs/GaAsSb/InP detector with an internal avalanche-free amplification mechanism. Test pixels in the imager show responsivity values reaching 250A/W at 1550nm, 75°C, and 1.5V due to an internal charge amplification mech anism in the detector. In the imager, the measured imager noise was 28 electrons (e) rms at a frame rate of 1950 frames/s. Additionally, compared to a high-end short-wave IR imager, the nanoinjection camera shows 2 orders of magnitude improved signal-to-noise ratio at thermoelectric cooling temperatures primarily due to the small excess noise at high amplification.

© 2010 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. Sloan, J. H. Shaw, and D. Williams, J. Opt. Soc. Am. 46, 543 (1956).
    [CrossRef]
  2. M. Vatsia, “Atmospheric optical environment, research and development,” Tech. Rep. 7023 (ECOM, 1972).
  3. E. Diamanti, C. Langrock, M. M. Fejer, Y. Yamamoto, and H. Takesue, Opt. Lett. 31, 727 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  4. D. S. Moore, Sens. Imaging 8, 9 (2007).
    [CrossRef]
  5. R. H. Hadfield, Nat. Photon. 3, 696 (2009).
    [CrossRef]
  6. E. Knill, R. Laflamme, and G. J. Milburn, Nature 409, 46 (2001).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. T. P. Spiller, Proc. IEEE 84, 1719 (1996).
    [CrossRef]
  8. S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
    [CrossRef]
  9. I. Hartl, X. D. Li, C. Chudoba, R. K. Ghanta, T. H. Ko, J. G. Fujimoto, J. K. Ranka, and R. S. Windeler, Opt. Lett. 26, 608 (2001).
    [CrossRef]
  10. S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, 1981).
  11. T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
    [CrossRef]
  12. A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
    [CrossRef]
  13. J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
    [CrossRef]
  14. D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
    [CrossRef]
  15. M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
    [CrossRef]
  16. O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
    [CrossRef]
  17. O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
    [PubMed]
  18. J. B. Barton, R. F. Cannata, and S. M. Petronio, Proc. SPIE 4721, 37 (2002).
    [CrossRef]
  19. M. M. Hayat, W. L. Sargeant, and B. E. A. Saleh, IEEE J. Quantum Electronics 28, 1360 (1992).
    [CrossRef]
  20. S. D. Personick, Fiber Optics: Technology and Applications (Plenum, 1985).
  21. B. E. A. Saleh, M. M. Hayat, and M. C. Teich, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1976 (1990).
    [CrossRef]

2009 (2)

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

R. H. Hadfield, Nat. Photon. 3, 696 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

2007 (3)

D. S. Moore, Sens. Imaging 8, 9 (2007).
[CrossRef]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
[CrossRef]

2006 (1)

2005 (1)

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

2004 (2)

A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
[CrossRef]

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

2002 (2)

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

J. B. Barton, R. F. Cannata, and S. M. Petronio, Proc. SPIE 4721, 37 (2002).
[CrossRef]

2001 (2)

1996 (1)

T. P. Spiller, Proc. IEEE 84, 1719 (1996).
[CrossRef]

1992 (1)

M. M. Hayat, W. L. Sargeant, and B. E. A. Saleh, IEEE J. Quantum Electronics 28, 1360 (1992).
[CrossRef]

1990 (1)

B. E. A. Saleh, M. M. Hayat, and M. C. Teich, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1976 (1990).
[CrossRef]

1956 (1)

Adesida, I.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Anderson, J. S.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Asbrock, J. F.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Barton, J. B.

J. B. Barton, R. F. Cannata, and S. M. Petronio, Proc. SPIE 4721, 37 (2002).
[CrossRef]

Beck, A.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Beck, J. D.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Blackwell, J.

A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
[CrossRef]

Bradley, D.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Brubaker, R.

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

Campbell, J. C.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Cannata, R. F.

J. B. Barton, R. F. Cannata, and S. M. Petronio, Proc. SPIE 4721, 37 (2002).
[CrossRef]

Castelletto, S. A.

S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
[CrossRef]

Chin, R.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Chudoba, C.

Coldren, L. A.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Decobert, J.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Degiovanni, I. P.

S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
[CrossRef]

Demiguel, S.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Diamanti, E.

Dixon, P.

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

Entwistle, M.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Fejer, M. M.

Feng, M.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Ferraro, J.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Fujimoto, J. G.

Gagliardi, M.-A.

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

Ghanta, R. K.

Hadfield, R. H.

R. H. Hadfield, Nat. Photon. 3, 696 (2009).
[CrossRef]

Hartl, I.

Hayat, M. M.

M. M. Hayat, W. L. Sargeant, and B. E. A. Saleh, IEEE J. Quantum Electronics 28, 1360 (1992).
[CrossRef]

B. E. A. Saleh, M. M. Hayat, and M. C. Teich, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1976 (1990).
[CrossRef]

Hewitt, C.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Hossain, T.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Huntington, A.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Itzler, M. A.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Jiang, X.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Jin, N.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Joshi, A.

A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
[CrossRef]

Katsnelson, A.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Kennedy, A.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Kinch, M. A.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Knill, E.

E. Knill, R. Laflamme, and G. J. Milburn, Nature 409, 46 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Ko, T. H.

Koch, T.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Kong, S. C.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Kononenko, A.

A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
[CrossRef]

Kostrzewa, T.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

La?amme, R.

E. Knill, R. Laflamme, and G. J. Milburn, Nature 409, 46 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Langrock, C.

Li, X. D.

Lum, N. A.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Martin, T.

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

Memis, O. G.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Migdall, A. L.

S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
[CrossRef]

Milburn, G. J.

E. Knill, R. Laflamme, and G. J. Milburn, Nature 409, 46 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Mohseni, H.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Moore, D. S.

D. S. Moore, Sens. Imaging 8, 9 (2007).
[CrossRef]

Murphy, D. F.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Owens, M.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Patel, K.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Personick, S. D.

S. D. Personick, Fiber Optics: Technology and Applications (Plenum, 1985).

Petronio, S. M.

J. B. Barton, R. F. Cannata, and S. M. Petronio, Proc. SPIE 4721, 37 (2002).
[CrossRef]

Rangwala, S.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Ranka, J. K.

Ray, M.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Saleh, B. E. A.

M. M. Hayat, W. L. Sargeant, and B. E. A. Saleh, IEEE J. Quantum Electronics 28, 1360 (1992).
[CrossRef]

B. E. A. Saleh, M. M. Hayat, and M. C. Teich, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1976 (1990).
[CrossRef]

Sargeant, W. L.

M. M. Hayat, W. L. Sargeant, and B. E. A. Saleh, IEEE J. Quantum Electronics 28, 1360 (1992).
[CrossRef]

Schettini, V.

S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
[CrossRef]

Shaw, J. H.

Shuling, W.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Sloan, R.

Slomkowski, K.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Spiller, T. P.

T. P. Spiller, Proc. IEEE 84, 1719 (1996).
[CrossRef]

Stevens, J.

A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
[CrossRef]

Sudol, T.

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

Sze, S. M.

S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, 1981).

Takesue, H.

Teich, M. C.

B. E. A. Saleh, M. M. Hayat, and M. C. Teich, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1976 (1990).
[CrossRef]

Tower, J.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Tscherptner, N.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Van Lue, D.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Vatsia, M.

M. Vatsia, “Atmospheric optical environment, research and development,” Tech. Rep. 7023 (ECOM, 1972).

Williams, D.

Windeler, R. S.

Wyles, J.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Wyles, R.

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

Xiangyi, G.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Xiaoguang, Z.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Xiaowei, L.

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

Yamamoto, Y.

Yan, M.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Yu, Y.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Zalud, P. F.

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

Zhang, S.

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Opt. Express 16, 12701 (2008).
[PubMed]

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (1)

O. G. Memis, A. Katsnelson, S. C. Kong, H. Mohseni, M. Yan, S. Zhang, T. Hossain, N. Jin, and I. Adesida, Appl. Phys. Lett. 91, 171112 (2007).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electronics (1)

M. M. Hayat, W. L. Sargeant, and B. E. A. Saleh, IEEE J. Quantum Electronics 28, 1360 (1992).
[CrossRef]

IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. (1)

J. C. Campbell, S. Demiguel, M. Feng, A. Beck, G. Xiangyi, W. Shuling, Z. Xiaoguang, L. Xiaowei, J. D. Beck, M. A. Kinch, A. Huntington, L. A. Coldren, J. Decobert, and N. Tscherptner, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 10, 777 (2004).
[CrossRef]

IEEE Trans. Electron Devices (1)

B. E. A. Saleh, M. M. Hayat, and M. C. Teich, IEEE Trans. Electron Devices 37, 1976 (1990).
[CrossRef]

J. Mod. Opt. (1)

S. A. Castelletto, I. P. Degiovanni, V. Schettini, and A. L. Migdall, J. Mod. Opt. 54, 337 (2007).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. (1)

Nat. Photon. (1)

R. H. Hadfield, Nat. Photon. 3, 696 (2009).
[CrossRef]

Nature (1)

E. Knill, R. Laflamme, and G. J. Milburn, Nature 409, 46 (2001).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (2)

Proc. IEEE (1)

T. P. Spiller, Proc. IEEE 84, 1719 (1996).
[CrossRef]

Proc. SPIE (5)

D. F. Murphy, M. Ray, R. Wyles, J. F. Asbrock, N. A. Lum, J. Wyles, C. Hewitt, A. Kennedy, D. Van Lue, J. S. Anderson, D. Bradley, R. Chin, and T. Kostrzewa, Proc. SPIE 4721, 99 (2002).
[CrossRef]

M. A. Itzler, M. Entwistle, M. Owens, X. Jiang, K. Patel, K. Slomkowski, T. Koch, S. Rangwala, P. F. Zalud, Y. Yu, J. Tower, and J. Ferraro, Proc. SPIE 7320, 73200O (2009).
[CrossRef]

T. Martin, R. Brubaker, P. Dixon, M.-A. Gagliardi, and T. Sudol, Proc. SPIE 5783, 12 (2005).
[CrossRef]

A. Joshi, J. Stevens, A. Kononenko, and J. Blackwell, Proc. SPIE 5499, 228 (2004).
[CrossRef]

J. B. Barton, R. F. Cannata, and S. M. Petronio, Proc. SPIE 4721, 37 (2002).
[CrossRef]

Sens. Imaging (1)

D. S. Moore, Sens. Imaging 8, 9 (2007).
[CrossRef]

Other (3)

S. D. Personick, Fiber Optics: Technology and Applications (Plenum, 1985).

M. Vatsia, “Atmospheric optical environment, research and development,” Tech. Rep. 7023 (ECOM, 1972).

S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices (Wiley, 1981).

Supplementary Material (1)

» Media 1: MOV (9007 KB)     

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1
Fig. 1

Photos of the imager chip and the camera kit are shown.

Fig. 2
Fig. 2

(a) Dark current and (b) responsivity of a test pixel of the nanoinjection imager are plotted at T = 75 ° C .

Fig. 3
Fig. 3

Comparison images of a commercial InGaAs SWIR imager and nanoinjection imager are shown (Media 1). The top row contains images from a commercial PIN-based SWIR imager acquired at different illuminations. The bottom row shows the images acquired from the same scenes at the same time using our nanoinjection imager.

Fig. 4
Fig. 4

Comparison of the SNR histogram of the (a) commercial camera versus the histogram of our (b) nano injection imager indicates that the SNR of our imager (1656) is 2 orders of magnitude improvement over the commercial IR camera (17.1).

Fig. 5
Fig. 5

SNR of the nanoinjection imager versus number of photons, gathered using images acquired at different photon fluxes at a frame rate of 1950 frames / s is plotted. The analysis of the data reveals that the readout noise is 28 e at 0.5 ms integration time and 47 e at 0.25 ms .

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

SNR = Φ t int G 2 G 2 F + σ Φ t int = N 2 F N + σ G 2 = N 2 F N + σ overall , N = Φ t int = P opt t int E ph ,

Metrics