USTC Membuat Kemajuan Signifikan dalam Lidar Foton Tunggal Inframerah Gelombang Pendek

Tim Prof. Liang Wang di Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok (USTC) telah membuat kemajuan signifikan dalam LIDAR foton tunggal inframerah gelombang pendek, yang dikembangkan bekerja sama dengan Inquirer Quantum Co. , sistem pencitraan LIDAR sudut pemindaian besar dengan menggunakan chip detektor foton tunggal yang dikembangkan secara independen, sirkuit pembacaan yang cocok, dan digabungkan dengan LIDAR semua serat, menyediakan metode perintis untuk pencitraan foton tunggal inframerah gelombang pendek dan persiapan chip intinya, dan hasil terkait dirangkum dalam judul "Pencitraan Kedalaman Foton Tunggal Menggunakan Chip Detektor Foton Tunggal". Pencitraan Kedalaman Foton Menggunakan Fotodetektor Dengan Resistor Pendinginan Ikatan Kawat." Hasil terkait telah dipublikasikan di jurnal terkenal di bidang detektor, IEEESensorsJournal. IEEESensorsJournal.
Teknologi lidar foton tunggal memainkan peran penting dalam penginderaan jarak jauh, mengemudi otonom, dan navigasi UAV. Dengan memanfaatkan penghitungan foton tunggal berkorelasi waktu (TCSPC), teknologi ini mampu mendeteksi target dengan resolusi sangat tinggi dan jarak jauh, yang memiliki potensi besar dan banyak digunakan di bidang militer, dirgantara, pemantauan lingkungan, dan bidang lainnya. Diantaranya, LIDAR pada pita 1550nm, yang memiliki performa transmisi atmosferik yang baik dan aman bagi mata manusia, menjadi fokus penelitian saat ini.
Tim peneliti membuat detektor foton tunggal InGaAs bekerja dalam mode berjalan bebas dengan kinerja optoelektronik yang lebih baik di bawah sirkuit pembacaan yang dioptimalkan melalui ketahanan pendinginan ikatan kawat emas selama proses pengemasan chip. Modul detektor foton tunggal mencapai probabilitas after-pulse yang rendah sebesar 3,96% dan laju penghitungan gelap sebesar 0,9 KHz pada suhu pengoperasian 243 K dan waktu mati 5 μs. Pada saat yang sama, modul ini mencapai pencitraan kedalaman 3 km dalam cuaca berkabut dengan daya laser pulsa rendah (5mW@40KHz) dalam sistem LiDAR. Selain itu, tim peneliti telah merealisasikan lokalisasi penuh dan pengembangan independen dari chip inti dan sirkuit pembacaan LIDAR ke seluruh sistem LIDAR, yang sangat penting untuk mempromosikan LIDAR foton tunggal inframerah jarak jauh gelombang pendek domestik.

Gambar 1 Sistem lidar foton tunggal dan hasil pencitraan
Liang Wang dari Departemen Optik dan Teknik Optik, Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok (USTC), adalah penulis makalah ini, dan Dr. Yingmei Liu, seorang mahasiswa PhD, adalah penulis pertama makalah ini. Penelitian ini didanai oleh Departemen Sains dan Teknologi Provinsi Anhui, dan juga didukung oleh Fakultas Fisika Universitas Sains dan Teknologi Tiongkok (USTC), Lembaga Penelitian ke-38 China Electronic Science and Technology Group (CESTG) , Pusat Penelitian dan Manufaktur Mikro-Nano (CMSM) USTC, dan Laboratorium Utama Informasi Kuantum (KLQI) dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok.