Singular Photonics, SPAD görüntü sensörleri için 2,15 milyon dolar topladı

Şirketin fabless yapısı, çipleri kendi fabrikasında üretmek yerine sensör mimarisine ve tasarımına odaklandığı anlamına geliyor. Singular Photonics’in hedefi, tek tek fotonları algılayabilen teknolojiyi küçük, gerçek zamanlı ve akıllı sistemlerde daha kullanışlı hâle getirmek.

SPAD görüntüleme nasıl çalışıyor?

Geleneksel görüntü sensörleri, pozlama süresi boyunca biriken ışık miktarını ölçer. SPAD sensörleri ise tek tek fotonları algılar ve bu fotonların sensöre ne zaman ulaştığını kaydeder. Foton sayımıyla hassas zamanlamanın birleşimi; sensörün yapılandırmasına bağlı olarak ışık yoğunluğu, mesafe, malzeme özellikleri ve dokudaki değişimler hakkında bilgi sağlayabilir.

Singular Photonics’in yaklaşımı, 3B yığılmış SPAD dizilerini algılama katmanının altındaki hesaplama devreleriyle birleştiriyor. Foton sayımı, zamanlama, histogram oluşturma, istatistiksel analiz ve otokorelasyon gibi işlemler piksel üzerinde veya piksele yakın bir noktada gerçekleştirilebiliyor.

Verinin daha büyük bölümünü sensör üzerinde işlemek, ham verinin başka bir işlemciye aktarılması ihtiyacını azaltabilir. Şirket, bu mimarinin uç bilişim ve yapay zekâ sistemlerinde boyut, gecikme ve enerji tüketimi kısıtlarının aşılmasına yardımcı olabileceğini belirtiyor.

Andarta: tıbbi görüntüleme için kompakt sensör

Singular Photonics’in Meta ile birlikte geliştirdiği Andarta, yüksek hassasiyete sahip, küçük boyutlu bir SPAD sensörü. Ürün, tıbbi görüntüleme yöntemleri için konumlandırılıyor ve SPAD teknolojisinin giyilebilir cihazlara entegre edilmesi yolunda bir adım olarak görülüyor.

Andarta, piksel içinde otokorelasyon özelliğini destekliyor. Bu özellik, ışıkta meydana gelen hızlı dalgalanmaların analiz edilmesine olanak tanıyabiliyor. Şirketin verdiği örneklerden biri, ışığın dokudan geçerken oluşturduğu değişimleri izleyerek beyin kan akış hızının ölçülmesi. Bu yöntem, mevcut sensörlerin ulaşamadığı doku derinliklerinde ölçüm yapılmasını hedefliyor.

Andarta yalnızca daha hassas bir kamera olarak sunulmuyor. Tek foton düzeyinde algılama, kompakt tasarım ve yerel işlemeyi bir araya getiren ürün; gelişmiş optik ölçümlerin tıbbi ve potansiyel olarak giyilebilir sistemlerde daha uygulanabilir hâle gelmesini amaçlıyor.

Sirona: zamanlama ve spektroskopi için 512 piksellik sensör

Sirona, Singular Photonics’in ilk ürünü. 512 piksellik SPAD çizgi sensörü, zaman korelasyonlu tek foton sayımı (TCSPC) yapabiliyor. Çip üzerindeki histogram oluşturma ve zaman bölümlendirme işlevleri, uygulamaların yalnızca kaç foton geldiğini değil, fotonların ne zaman ulaştığını da analiz etmesine yardımcı oluyor.

Şirket, Sirona için şu kullanım alanlarını öne çıkarıyor:

• Raman spektroskopisi
• Floresans ömrü görüntüleme mikroskopisi (FLIM)
• Zaman uçuşu tabanlı algılama
• Kuantum uygulamaları

Bu alanlar bilimsel cihazlardan endüstriyel algılamaya kadar uzanıyor. Zamanlama bilgisi malzemelerin birbirinden ayırt edilmesine veya ışığın kat ettiği mesafenin ölçülmesine yardımcı olabilir. Floresans ömrü ölçümleri ise geleneksel yoğunluk görüntüsünde görünmeyen özellikleri ortaya çıkarabilir.

Şirket hangi pazarları hedefliyor?

Singular Photonics, teknolojisi için üç ana uygulama alanı belirliyor:

Endüstriyel ve fiziksel yapay zekâ

Makine görüşü, endüstriyel otomasyon ve fiziksel yapay zekâ; optik veriyi hızlı ve yerel olarak yorumlayabilen sensörler için hedeflenen pazarlar arasında. Çip üzerindeki işlem, gecikmenin, veri aktarımının veya sistem boyutunun geleneksel kamera mimarilerini sınırladığı durumlarda avantaj sağlayabilir.

Bilimsel araştırma ve ölçüm cihazları

Sirona’nın TCSPC, histogram oluşturma ve zaman bölümlendirme özellikleri; spektroskopi, mikroskopi, zaman uçuşu ve kuantum uygulamalarıyla örtüşüyor. Bu alanlarda çoğu zaman çok az sayıdaki fotondan anlamlı bilgi çıkarmak ve fotonların geliş zamanını yüksek doğrulukla ölçmek gerekiyor.

Tıbbi görüntüleme ve giyilebilir cihazlar

Andarta, tıbbi görüntüleme ve potansiyel giyilebilir entegrasyon için geliştiriliyor. Piksel içi otokorelasyon özelliği, beyin kan akışının izlenmesi gibi hassas ve kompakt çözümlerin önem taşıdığı ölçümlere yönelik olarak konumlandırılıyor.

Şirket daha geniş çerçevede tüketici elektroniği ve otomotiv elektroniğini de anıyor. Ancak Ağustos ayındaki yatırım duyurusunda makine görüşü, endüstriyel otomasyon, bilimsel cihazlar ve tıbbi görüntüleme öne çıkan pazarlar olarak belirtiliyor.

Yeni yatırım nasıl kullanılacak?

2,15 milyon dolarlık finansmanın öncelikli kullanım alanları operasyonel ve ticari hedefler: Singular Photonics mühendislik ekibini büyütmeyi, ürün geliştirme çalışmalarını hızlandırmayı ve daha geniş bir SPAD görüntü sensörü yelpazesini daha hızlı pazara sunmayı planlıyor.

Dipesh Patel’in yönetim kuruluna katılması da şirketin Edinburgh Üniversitesi’nden çıkan erken aşama bir girişimden daha geniş ticari kullanıma geçiş sürecinde deneyimli bir yarı iletken yöneticisinden destek alması anlamına geliyor.

Dolayısıyla yatırım yalnızca tek bir sensörün piyasaya sürülmesini finanse etmiyor. Singular Photonics, tek tek fotonları algılayan, verinin daha büyük bölümünü çip üzerinde işleyen ve aynı mimariyi endüstriyel, bilimsel ve tıbbi sistemlere uyarlayan bir ürün ailesi geliştirmeyi hedefliyor.