适用于星载激光雷达的单光子探测原理与技术研究

项目名称： 适用于星载激光雷达的单光子探测原理与技术研究

项目编号： No.11374105

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吴光

作者单位： 华东师范大学

项目金额： 88万元

中文摘要： 单光子探测技术为星载高分辨地形测绘激光雷达提供了有效的技术途径。但是，目前在星载激光雷达上使用的单光子探测器存在两大技术障碍：1）地表和云层等对日光有很强的反射和散射，使单光子探测器发生误计数。由于卫星飞行速度非常快，同一位置通常只有一次激光照射，不能通过光子符合计数方法消除激光雷达的误报；2）在测量植被覆盖等情况时，激光会发生多次反射，单光子探测器较大的死时间不能满足需求。本项目围绕单光子探测器在星载激光雷达中遇到的实际问题，提出发展Si MPPC被动抑制与快速恢复相结合的驱动技术、GHz门模式Si GAPD探测技术，实现低死时间和高性能的光子数可分辨探测技术和方法。通过光子数区分背景计数和信号，消除激光雷达的误报，并且使最短测量间距由目前的7.5m缩短至1.5m，从而促进星载激光雷达的发展。

中文关键词： 单光子探测；激光雷达；死时间；光子数分辨探测；激光测距与成像

英文摘要： Single-photon detection is an effective technique to realize the high-resolution topographic Lidar. However, the single-photon detectors currently used in spaceborne Lidar have two major technical obstacles: 1) there is strong reflection and backscatterin

英文关键词： single-photon detection；Lidar；dead time；photon-number-resolving detection；laser ranging and imaging