シングルフォトンの同期LiDARは,パルスサイクルごとに最大2つのトリガーで範囲を設定します

科学分野:

• フォトニクスと光学センサー
• LiDARテクノロジーは,
• シグナル処理 信号処理

背景:

• シングルフォトン・アヴァランシェ・ダイオード (SPAD) ベースのライト・デテクトリング・アンド・レンジング (LiDAR) システムは,SPADのデッドタイムによる高エコーフォトン流量での堆積エラーによって制限されています.
• 精密で迅速な距離測定は,リモートセンシングと自動運転における単光子LiDARアプリケーションの拡大に不可欠であり,効果的なデッドタイム補償が必要です.

研究 の 目的:

• 多光子検出機能で動作する同期単光子レンジングLiDARのデッドタイム補償方法を調査し,提案する.
• SPAD配列検出器における広域のダイナミックレンジのエコーフォトンフルースの課題に取り組むために.

主な方法:

• レーザーサイクルごとに最大2つの光子を検出できる同期単光子レンジングLiDARシステムの実験調査.
• フォトン検出プロセスのフォワードモデリングに基づくデッドタイム補償アルゴリズムの開発.

主要な成果:

• 提案されたデッドタイム補償法では,レーザーパルス3.5nsを用いて距離誤差を4.2cm未満に削減しました.
• 補償されていない距離誤差は最大17.96cmに達し,補償技術の有効性を強調しました.

結論:

• 開発されたデッドタイム補償法は,単光子LiDARシステムにおける範囲の精度を大幅に改善します.
• このアプローチは,検出効率とハードウェアの制約のバランスをとるLiDARシステムの設計に貴重な参考を提供します.