УСТЦ прави значајан напредак у краткоталасном инфрацрвеном једнофотонском лидару

Тим проф. Лианг Ванг-а на Универзитету науке и технологије Кине (УСТЦ) је направио значајан напредак у краткоталасном инфрацрвеном једнофотонском ЛИДАР-у, који је развијен у сарадњи са Инкуирер Куантум Цо. Истраживачки тим је развио уређај за све временске услове , ЛИДАР систем за снимање са великим углом скенирања коришћењем независно развијеног детекторског чипа са једним фотоном, који се подудара са круговима за очитавање и комбиновањем са ЛИДАР-ом од свих влакана, пружајући пионирски метод за краткоталасну инфрацрвену једнофотонску слику и припрему његовог језгра чипа, а сродни резултати су сажети у наслову „Снимање дубине једног фотона помоћу детекторског чипа са једним фотоном“. Снимање дубине фотона помоћу фотодетектора са отпорником за гашење жица.“ Сродни резултати су објављени у познатом часопису из области детектора, ИЕЕЕСенсорсЈоурнал. ИЕЕЕСенсорсЈоурнал.
Технологија лидара са једним фотоном игра кључну улогу у даљинском детектовању, аутономној вожњи и навигацији УАВ. Коришћењем временски корелисаног бројања појединачних фотона (ТЦСПЦ), ова технологија је способна за ултра-високу резолуцију и детекцију циљева дугог домета, што има велики потенцијал и широко се користи у војсци, ваздухопловству, надгледању животне средине и другим пољима. Међу њима, ЛИДАР у опсегу од 1550 нм, који има добре атмосферске перформансе преноса и безбедан је за људске очи, је у фокусу тренутних истраживања.
Истраживачки тим је омогућио да ИнГаАс детектор са једним фотоном ради у слободном режиму са бољим оптоелектронским перформансама у оквиру оптимизованог кола за очитавање помоћу отпора на гашење везивања златне жице током процеса паковања чипа. Једнофотонски детекторски модул постиже ниску вероватноћу накнадног импулса од 3,96% и брзину бројања мрака од 0,9 КХз на радној температури од 243 К и мртвом времену од 5 μс. У исто време, модул постиже снимање дубине од 3 км по магловитом времену са ниском импулсном снагом ласера ​​(5мВ@40КХз) у ЛиДАР систему. Штавише, истраживачки тим је реализовао потпуну локализацију и независни развој од језгра чипа и кола за очитавање ЛИДАР-а до целог ЛИДАР система, што је од великог значаја за промоцију домаћег краткоталасног инфрацрвеног дугог домета ЛИДАР-а са једним фотоном.

Слика 1 Једнофотонски лидарски систем и резултати снимања
Проф. Лианг Ванг са Одељења за оптику и оптичко инжењерство, Универзитета науке и технологије Кине (УСТЦ), је одговарајући аутор рада, а др Јингмеи Лиу, докторант, је први аутор рада. Ово истраживање је финансирало Одељење за науку и технологију провинције Анхуи, а подржало га је и Факултет физике Универзитета науке и технологије Кине (УСТЦ), 38. истраживачки институт Кинеске групе за електронску науку и технологију (ЦЕСТГ) , Центар за микро-нано истраживање и производњу (ЦМСМ) УСТЦ-а и Кључна лабораторија за квантне информације (КЛКИ) Кинеске академије наука.