यूएसटीसी ने शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड सिंगल-फोटॉन लिडार में महत्वपूर्ण प्रगति की है

चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) में प्रोफेसर लियांग वांग की टीम ने शॉर्ट-वेव इंफ्रारेड सिंगल-फोटॉन LIDAR में महत्वपूर्ण प्रगति की है, जिसे इन्क्वायरर क्वांटम कंपनी के सहयोग से विकसित किया गया था। अनुसंधान टीम ने हर मौसम के लिए उपयुक्त एक उपकरण विकसित किया है , एक स्वतंत्र रूप से विकसित एकल-फोटॉन डिटेक्टर चिप का उपयोग करके बड़े स्कैनिंग कोण LIDAR इमेजिंग सिस्टम, रीडआउट सर्किट का मिलान, और एक ऑल-फाइबर LIDAR के साथ संयोजन, शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड सिंगल-फोटॉन इमेजिंग और इसकी कोर चिप तैयारी के लिए एक अग्रणी विधि प्रदान करता है, और संबंधित परिणामों को "एकल-फोटॉन डिटेक्टर चिप का उपयोग करके एकल-फोटॉन गहराई इमेजिंग" शीर्षक में संक्षेपित किया गया है। वायर-बॉन्डिंग शमन प्रतिरोधी के साथ एक फोटोडिटेक्टर का उपयोग करके फोटॉन गहराई इमेजिंग।" संबंधित परिणाम डिटेक्टरों के क्षेत्र में प्रसिद्ध पत्रिका, IEEESensorsJournal में प्रकाशित किए गए हैं। IEEESensorsJournal।
सिंगल-फोटॉन लिडार तकनीक रिमोट सेंसिंग, स्वायत्त ड्राइविंग और यूएवी नेविगेशन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। टाइम-कोरिलेटेड सिंगल फोटॉन काउंटिंग (टीसीएसपीसी) का उपयोग करके, यह तकनीक अल्ट्रा-हाई रेजोल्यूशन और लंबी दूरी के लक्ष्य का पता लगाने में सक्षम है, जिसमें काफी संभावनाएं हैं और इसका व्यापक रूप से सैन्य, एयरोस्पेस, पर्यावरण निगरानी और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। उनमें से, 1550nm बैंड में LIDAR, जिसका वायुमंडलीय संचरण प्रदर्शन अच्छा है और मानव आंखों के लिए सुरक्षित है, वर्तमान शोध का फोकस है।
अनुसंधान टीम ने चिप पैकेजिंग प्रक्रिया के दौरान सोने के तार बंधन शमन प्रतिरोध के माध्यम से अनुकूलित रीडआउट सर्किट के तहत बेहतर ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक प्रदर्शन के साथ InGaAs एकल-फोटॉन डिटेक्टर को फ्री-रनिंग मोड में काम किया। सिंगल-फोटॉन डिटेक्टर मॉड्यूल 243 K के ऑपरेटिंग तापमान और 5 μs के डेड टाइम पर 3.96% की कम आफ्टर-पल्स संभावना और 0.9 KHz की डार्क काउंट दर प्राप्त करता है। साथ ही, मॉड्यूल LiDAR प्रणाली में कम पल्स लेजर पावर (5mW@40KHz) के साथ कोहरे के मौसम में 3 किमी की गहराई की इमेजिंग प्राप्त करता है। इसके अलावा, शोध टीम ने LIDAR के कोर चिप और रीडआउट सर्किट से लेकर पूरे LIDAR सिस्टम तक पूर्ण स्थानीयकरण और स्वतंत्र विकास का एहसास किया है, जो घरेलू शॉर्ट-वेव इंफ्रारेड लॉन्ग-रेंज सिंगल-फोटॉन LIDAR को बढ़ावा देने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

चित्र 1 एकल-फोटॉन लिडार प्रणाली और इमेजिंग परिणाम
चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) के ऑप्टिक्स और ऑप्टिकल इंजीनियरिंग विभाग के प्रो. लियांग वांग, पेपर के संबंधित लेखक हैं, और पीएचडी छात्र डॉ. यिंगमेई लियू, पेपर के पहले लेखक हैं। इस शोध को अनहुई प्रांत के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विभाग द्वारा वित्त पोषित किया गया था, और चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूएसटीसी) के स्कूल ऑफ फिजिक्स, चीन इलेक्ट्रॉनिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी समूह (सीईएसटीजी) के 38वें अनुसंधान संस्थान द्वारा भी समर्थित किया गया था। , यूएसटीसी का सेंटर फॉर माइक्रो-नैनो रिसर्च एंड मैन्युफैक्चरिंग (सीएमएसएम), और चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज की क्वांटम सूचना की प्रमुख प्रयोगशाला (केएलक्यूआई)।