LIDAR de fotodetector con agrupamiento oscilante mejorado en LIDAR de recuento de fotones probado en campo

Área de la Ciencia:

• Fotónica e Ingeniería Óptica; Óptica Cuántica; Tecnologías de Detección Remota

Sus antecedentes:

• El LIDAR (Light Detection and Ranging) tradicional utiliza fuentes de luz moduladas para la medición de distancia.; El LIDAR térmico emplea fuentes de luz no moduladas y agrupadas.; Las tecnologías LIDAR existentes enfrentan limitaciones en la relación señal/ruido y la eficiencia de la medición.

Objetivo del estudio:

• Demostrar un sistema LIDAR de fotodetector que utiliza una fuente de fotones agrupados en longitudes de onda de telecomunicaciones.; Mejorar el rendimiento de los sistemas LIDAR aprovechando el agrupamiento de luz clásica.; Mejorar la resolución y la eficiencia de la medición de distancia en aplicaciones LIDAR.

Principales métodos:

• Desarrollo de una fuente de fotones agrupados utilizando un láser sub-umbrbral, filtrado espectralmente para extender el tiempo de coherencia.; Incorporación de la fuente de fotones agrupados en un sistema LIDAR de fotodetector.; Determinación de la distancia mediante la medición de la función de correlación de segundo orden (g⁽²⁾).

Principales resultados:

• El sistema logró una alta resolución de 2 picosegundos (ps) para mediciones de distancia.; Demostró un rendimiento efectivo tanto en configuraciones basadas en fibra como en espacio libre.; Midió con éxito distancias de hasta 87 km en fibras ópticas con hasta 65 dB de atenuación.; Se observó una curva g⁽²⁾ oscilante con un pico de agrupamiento mejorado, lo que mejoró la relación señal/ruido.

Conclusiones:

• El estudio demostró con éxito un enfoque novedoso para mejorar las fuentes de luz clásicas para aplicaciones LIDAR.; El sistema LIDAR de fotodetector desarrollado ofrece una resolución y eficiencia superiores en comparación con los métodos tradicionales.; Este trabajo allana el camino para un mejor rendimiento y una mayor aplicabilidad de la tecnología LIDAR.