中國科學技術大學王亮教授團隊和問天量子有限公司合作研發的短波紅外單光子激光雷達取得重大進展。研究團隊通過全自主研發的單光子探測器芯片,匹配讀出電路,結合全光纖激光雷達,開發了全天候、大掃描角度的激光雷達成像係統,為(wei) 短波紅外單光子成像及其核心芯片製備提供了開創性的方法,相關(guan) 成果以“Single-Photon Depth Imaging Using a Photodetector With a Wire-Bonding Quenching Resistor.”為(wei) 題,發表在探測器領域的知名期刊IEEESensorsJournal上。
單光子激光雷達技術在遙感、自動駕駛、無人機導航等領域中扮演著關(guan) 鍵角色。該技術利用時間相關(guan) 單光子計數技術(TCSPC),能夠實現超高分辨率和長距離目標探測,具有巨大的潛力,在軍(jun) 事、航空航天、環境監測等領域中得到廣泛應用。其中,大氣傳(chuan) 輸性能好、人眼安全的1550nm波段的激光雷達更是目前研究的重點。
研究團隊在芯片封裝過程中通過金絲(si) 鍵合淬滅電阻的方式,使得InGaAs單光子探測器在優(you) 化過的讀出電路下,以較為(wei) 良好的光電性能工作在自由運行模式。該單光子探測模塊在243K工作溫度以及5μs死時間下,實現了3.96%的低後脈衝(chong) 概率以及0.9KHz的暗計數率。同時,該模塊在激光雷達係統中,以較低的脈衝(chong) 激光功率(5mW@40KHz)實現了在霧天3km的深度成像。並且研究團隊實現了從(cong) 激光雷達的核心芯片、讀出電路,到整個(ge) 激光雷達係統的全國產(chan) 化自主開發,對推動國內(nei) 短波紅外遠距離單光子激光雷達有著重要的意義(yi) 。
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