USTC fa un avenç significatiu en el Lidar d'un sol fotó infrarojo d'ona curta

L'equip del professor Liang Wang de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina (USTC) ha fet un avenç significatiu en el LIDAR d'un sol fotó infrarojo d'ona curta, que es va desenvolupar en col·laboració amb Inquirer Quantum Co. L'equip d'investigació ha desenvolupat un sistema per a tot el temps. , sistema d'imatge LIDAR d'angle d'escaneig gran mitjançant l'ús d'un xip detector de fotó únic desenvolupat de manera independent, circuits de lectura coincidents i combinant-se amb un LIDAR de tota fibra, proporcionant un mètode pioner per a la imatge d'una sola foton infraroja d'ona curta i la preparació del seu xip bàsic. i els resultats relacionats es resumeixen al títol de "Imatge de profunditat d'un sol fotó mitjançant un xip detector d'un sol fotó". Imatge de profunditat de fotons utilitzant un fotodetector amb una resistència d'extinció de connexió de filferro." Els resultats relacionats s'han publicat a la coneguda revista en el camp dels detectors, IEEESensorsJournal. IEEESensorsJournal.
La tecnologia lidar d'un sol fotó té un paper clau en la teledetecció, la conducció autònoma i la navegació d'UAV. Mitjançant l'ús del recompte de fotons únics correlacionat amb el temps (TCSPC), aquesta tecnologia és capaç de detecció d'objectius d'alta resolució i de llarg abast, que té un gran potencial i s'utilitza àmpliament en camps militars, aeroespacials, de monitoratge ambiental i altres camps. Entre ells, el LIDAR a la banda de 1550 nm, que té un bon rendiment de transmissió atmosfèrica i és segur per als ulls humans, és el focus de la investigació actual.
L'equip d'investigació va fer que el detector d'un sol fotó InGaAs funcionés en mode d'execució lliure amb un millor rendiment optoelectrònic sota el circuit de lectura optimitzat mitjançant la resistència a l'extinció d'unió de fils d'or durant el procés d'embalatge de xip. El mòdul detector d'un sol fotó aconsegueix una baixa probabilitat de pols posterior del 3,96% i una taxa de recompte fosc de 0,9 KHz a una temperatura de funcionament de 243 K i un temps mort de 5 μs. Al mateix temps, el mòdul aconsegueix una imatge de profunditat de 3 km en temps de boira amb una potència làser de pols baixa (5mW@40KHz) en un sistema LiDAR. A més, l'equip d'investigació s'ha adonat de la localització completa i del desenvolupament independent des del circuit de lectura i xip central de LIDAR fins a tot el sistema LIDAR, la qual cosa és de gran importància per promoure el LIDAR d'un sol fotó d'ona curta infraroja de llarg abast.

Figura 1 Sistema lidar d'un sol fotó i resultats d'imatge
El professor Liang Wang, del Departament d'Òptica i Enginyeria Òptica de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina (USTC), és l'autor corresponent de l'article, i el Dr. Yingmei Liu, estudiant de doctorat, és el primer autor de l'article. Aquesta investigació va ser finançada pel Departament de Ciència i Tecnologia de la província d'Anhui, i també amb el suport de l'Escola de Física de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina (USTC), el 38è Grup de Ciència i Tecnologia Electrònica de l'Institut de Recerca de la Xina (CESTG) , el Centre d'Investigació i Fabricació Micro-Nano (CMSM) de l'USTC i el Laboratori Clau d'Informació Quàntica (KLQI) de l'Acadèmia Xinesa de Ciències.