Versatile time-correlated single photon counting system and applications - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2023

Versatile time-correlated single photon counting system and applications

Système polyvalent de comptage de photons uniques corrélés en temps et applications

Résumé

In this thesis, we present a versatile TCSPC system on a low-cost SoC-FPGA platform that can measure periodic optical signals with high sensitivity, resolution and precision. We propose two TDC designs, an efficient data transfer design, and a data processing C program that runs on an embedded processor. We also introduce a novel calibration method for asynchronous TDCs and a robust method for the detection of microfluidic droplets. The system performance was evaluated in terms of resolution, precision, accuracy and stability. The system was employed in four different applications in environmental, biological, and astronomical fields; water pollution sensor, turbidity measurement, microdroplet screening and sorting, and stray light characterization in spatial optics. The results showed that the system can achieve high-performance TCSPC measurements at low cost and high flexibility for various applications.
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.
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KHADDOUR_Wassim_2023_ED269.pdf (5.72 Mo) Télécharger le fichier
Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04415192 , version 1 (24-01-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04415192 , version 1

Citer

Wassim Khaddour. Versatile time-correlated single photon counting system and applications. Optics / Photonic. Université de Strasbourg, 2023. English. ⟨NNT : 2023STRAD041⟩. ⟨tel-04415192⟩
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