L'USTC réalise des progrès significatifs dans le domaine du Lidar infrarouge à photon unique à ondes courtes

L'équipe du professeur Liang Wang de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) a réalisé des progrès significatifs dans le domaine du LIDAR infrarouge à photon unique à ondes courtes, développé en collaboration avec Inquirer Quantum Co. L'équipe de recherche a développé un capteur tous temps. , système d'imagerie LIDAR à grand angle de balayage utilisant une puce de détection à photon unique développée indépendamment, faisant correspondre les circuits de lecture et se combinant avec un LIDAR entièrement fibre, fournissant une méthode pionnière pour l'imagerie infrarouge à photon unique à ondes courtes et sa préparation de puce centrale, et les résultats associés sont résumés dans le titre « Imagerie de profondeur à photon unique utilisant une puce de détection à photon unique ». Imagerie de profondeur de photons à l'aide d'un photodétecteur doté d'une résistance d'extinction à liaison filaire. " Les résultats associés ont été publiés dans la revue renommée dans le domaine des détecteurs, IEEESensorsJournal. IEEESensorsJournal.
La technologie lidar à photon unique joue un rôle clé dans la télédétection, la conduite autonome et la navigation des drones. En utilisant le comptage de photons uniques corrélé dans le temps (TCSPC), cette technologie est capable de détecter des cibles à ultra haute résolution et à longue portée, ce qui présente un grand potentiel et est largement utilisé dans les domaines militaire, aérospatial, environnemental et autres. Parmi eux, le LIDAR dans la bande de 1 550 nm, qui offre de bonnes performances de transmission atmosphérique et est sans danger pour les yeux humains, fait l'objet de recherches actuelles.
L'équipe de recherche a fait fonctionner le détecteur à photon unique InGaAs en mode de fonctionnement libre avec de meilleures performances optoélectroniques sous le circuit de lecture optimisé grâce à la résistance de trempe de la liaison par fil d'or pendant le processus d'emballage de la puce. Le module détecteur à photon unique atteint une faible probabilité de post-impulsion de 3,96 % et un taux de comptage d'obscurité de 0,9 KHz à une température de fonctionnement de 243 K et un temps mort de 5 μs. Dans le même temps, le module réalise une imagerie de profondeur de 3 km par temps brumeux avec une faible puissance laser à impulsion (5 mW à 40 KHz) dans un système LiDAR. De plus, l'équipe de recherche a réalisé la localisation complète et le développement indépendant de la puce centrale et du circuit de lecture du LIDAR à l'ensemble du système LIDAR, ce qui est d'une grande importance pour promouvoir le LIDAR domestique à photon unique infrarouge à ondes courtes et longue portée.

Figure 1 : Système lidar à photon unique et résultats d’imagerie
Le professeur Liang Wang du Département d'optique et d'ingénierie optique de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC) est l'auteur correspondant de l'article, et le Dr Yingmei Liu, doctorant, est le premier auteur de l'article. Cette recherche a été financée par le Département des sciences et technologies de la province d'Anhui, et également soutenue par l'École de physique de l'Université des sciences et technologies de Chine (USTC), le 38e Institut de recherche du Groupe chinois des sciences et technologies électroniques (CESTG) , le Centre de recherche et de fabrication des micro-nano (CMSM) de l'USTC et le Laboratoire clé d'information quantique (KLQI) de l'Académie chinoise des sciences.