USTC добился значительного прогресса в создании коротковолнового инфракрасного однофотонного лидара

Команда профессора Лян Ванга из Университета науки и технологий Китая (USTC) добилась значительного прогресса в коротковолновом инфракрасном однофотонном лидаре, который был разработан в сотрудничестве с Inquirer Quantum Co. Исследовательская группа разработала всепогодный , система визуализации LIDAR с большим углом сканирования с использованием независимо разработанного чипа однофотонного детектора, согласованных схем считывания и объединения с полностью оптоволоконным LIDAR, обеспечивая новаторский метод коротковолновой инфракрасной однофотонной визуализации и подготовку ее основного чипа, и соответствующие результаты обобщены в заголовке «Однофотонная глубинная визуализация с использованием чипа однофотонного детектора». Получение изображений глубины фотонов с использованием фотодетектора с проволочным гасящим резистором». Соответствующие результаты были опубликованы в известном журнале в области детекторов IEEESensorsJournal. IEEESensorsJournal.
Технология однофотонного лидара играет ключевую роль в дистанционном зондировании, автономном вождении и навигации БПЛА. Благодаря использованию коррелированного по времени подсчета одиночных фотонов (TCSPC) эта технология способна обнаруживать цели со сверхвысоким разрешением и на большом расстоянии, что имеет большой потенциал и широко используется в военной, аэрокосмической, экологической мониторинге и других областях. Среди них в центре внимания текущих исследований находится LIDAR в диапазоне 1550 нм, который имеет хорошие характеристики передачи в атмосфере и безопасен для человеческих глаз.
Исследовательская группа заставила однофотонный детектор InGaAs работать в автономном режиме с лучшими оптоэлектронными характеристиками в рамках оптимизированной схемы считывания за счет сопротивления гашению соединения золотой проволоки в процессе упаковки чипа. Модуль однофотонного детектора обеспечивает низкую вероятность послеимпульса 3,96% и темновую скорость счета 0,9 кГц при рабочей температуре 243 К и мертвом времени 5 мкс. В то же время модуль обеспечивает получение изображения на глубине 3 км в туманную погоду с помощью лазера низкой мощности (5 мВт при 40 кГц) в системе LiDAR. Кроме того, исследовательская группа осуществила полную локализацию и независимую разработку от основного чипа и схемы считывания лидара до всей системы лидар, что имеет большое значение для продвижения отечественного коротковолнового инфракрасного однофотонного лидара большой дальности.

Рисунок 1. Однофотонная лидарная система и результаты визуализации.
Профессор Лян Ван с кафедры оптики и оптической инженерии Китайского университета науки и технологий (USTC) является автором-корреспондентом статьи, а доктор Инмей Лю, аспирант, является первым автором статьи. Это исследование финансировалось Департаментом науки и технологий провинции Аньхой, а также было поддержано Школой физики Университета науки и технологий Китая (USTC), 38-м научно-исследовательским институтом Китайской группы электронной науки и технологий (CESTG). , Центр микронаноисследований и производства (CMSM) USTC и Ключевая лаборатория квантовой информации (KLQI) Китайской академии наук.