赫瑞瓦特大学等学院联合团队新研发基于超导纳米线单光子探测器的高分辨率长距离深度成像LiDAR系统
英国赫瑞瓦特大学、加州理工学院、麻省理工学院等组成的国际研究团队成功研发了一款基于超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的高分辨率长距离深度成像LiDAR系统。该系统在1550 nm波长下实现12.6 ps时间抖动（等效深度分辨率2 mm），可在日光条件下对1 km外目标进行毫米级三维成像，平均输出功率仅为3.5 mW，完全满足人眼安全标准，为新一代LiDAR技术奠定了基础。
单光子飞行时间光探测和测距 （LiDAR） 是一种用于测量绝对距离和深度剖分的通用技术。它具有广泛的应用（例如，土地测量、自动驾驶汽车导航、水下成像），当测量系统的关键组件具有适当的高规格时，有可能实现远距离的高分辨率三维图像。在这项工作中，一种新颖、高效、低时序抖动的超导纳米线单光子探测器，结合定制的单像素扫描收发器系统和时间相关单光子计数技术，能够在数百米的远距离处采集场景的毫米级分辨率深度图像。将 1550 nm 波长的光纤激光器耦合到单基地收发器以提供照明。该系统对人眼无害，最大平均光输出功率为≤ 3.5 mW用于测量 1 公里远距离处的场景。总体系统仪器响应约为 13 ps 全宽半高。当系统在光天化日之下以 45 至 325 m 的对峙距离使用 0.25 至 1 ms 的每像素采集时间测量时，可以清楚地分辨参考板和人体头部上的 1 mm 深度特征。这些高分辨率结果表明，这种系统在白天或黑暗条件下从远距离获取场景的详细深度和强度图像方面具有巨大潜力。这可能会导致面部和人类活动识别以及通过杂波和大气遮蔽物对场景进行成像等应用的阶跃式改进。
2025年2月26日 09:44
ꄘ浏览量：0
