少光子灵敏度精密激光测距方法及验证

刘鸿彬; 李铭; 舒嵘; 胡以华; 黄庚华

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少光子灵敏度精密激光测距方法及验证

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针对传统线性探测激光能量需求高、光子计数难以区分信号和噪声的特点,提出了一种基于少光子的高精度激光测距方法。利用硅光电倍增管（Silicon Photomultiplier,SiPM）作为回波探测器,并对脉冲测距系统的回波响应模型、噪声特性以及测距精度进行分析。搭建了实验验证系统,实现了在激光波长为532 nm、能量为10 nJ的条件下,对107.86 m处的面目标进行测距。实验结果表示,系统的噪声为随机分布,且噪声幅度不超过3个像元同时响应量级,鉴别阈值略大于该值时,即可清晰地分辨出信号和噪声;对于包含32个光子的回波信号,探测器中发生雪崩像元的个数约为4个,此时系统测距精度达到3σ=3 cm。

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来源
《红外与激光技术》 |2019年第1期|93-99|共7页
作者
刘鸿彬; 李铭; 舒嵘; 胡以华; 黄庚华;
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作者单位

1. 中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术与系统实验室 2. 中国科学院大学 3. 脉冲功率激光技术国家重点实验室;

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正文语种 chi
中图分类激光的应用;
关键词
激光测距; 少光子; SiPM; 高精度;

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