中国科学技术大学 (一)配有望远镜的标准天文照相机拍摄的山脉可见光波段照片
海拔约4500米
实验装置示意图
安装硬件的照片,包括光学系统(左上方和左下方)和电子控制系统(右下方)
在海拔1770米处安装激光雷达的临时实验室视图
信用:李正平等
由中国科学技术大学潘建伟教授和许教授领导的研究小组利用高效光学器件和一种新的噪声抑制技术实现了200多公里的单光子三维成像,评论家认为这是单光子激光雷达远距离成像的一次近乎“英勇”的尝试
近年来,激光雷达成像技术使目标场景的高精度三维成像成为可能
单光子成像激光雷达是一种理想的远程光学成像技术,具有单光子级灵敏度和皮秒级分辨率,但其成像范围受到回波光子数二次递减的严格限制
研究人员首次优化了收发器光学系统
激光雷达系统的发射和接收光路采用同轴扫描设计,与传统方法相比,可以更精确地对准发射和接收光斑,实现更高分辨率的成像
为了区分微弱的回波信号和强背景噪声,该小组开发了一种19
3%的检测效率和低暗计数率(0
1kHz)
此外,研究人员给他们的望远镜涂上涂层,以实现1550纳米的高透射率
所有这些改进实现了比以前更高的收集效率
研究人员还采用了一种有效的时间滤波技术来抑制噪声
该技术可以将噪声光子计数的总数减少到大约0
4 KHz,比之前的工作至少小50倍
从左到右分别是:用可见光拍摄的照片,由林德尔等人提出的方法重建的深度图像
和真实的深度分布
信用:李正平等
实验结果表明,该系统能够在201
5公里,单光子灵敏度
这项工作可为低功率单光子激光雷达提供增强方法,实现远距离高分辨率主动成像和传感,并为远距离目标识别和地球观测的应用开辟一条新路
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