Draper高速單光子探測(cè)器獲專利 將顯著提升激光雷達(dá)的遙感能力

3 月 17 日訊，據(jù)悉，美國(guó) Draper 公司開(kāi)發(fā)的新型單光子探測(cè)器（SPD）已獲得專利，該產(chǎn)品可以吸收和探測(cè)單個(gè)光子，并能在 1 納秒的時(shí)間內(nèi)刷新探測(cè)下一個(gè)光子，這項(xiàng)技術(shù)將顯著提升激光雷達(dá)的遙感能力。

Draper 位于馬薩諸塞州劍橋市，其工程師團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的新型單光子探測(cè)器有望超越現(xiàn)有技術(shù)，大幅提升探測(cè)范圍與成像分辨率，為自動(dòng)駕駛汽車和其它應(yīng)用領(lǐng)域帶來(lái)福音。該探測(cè)器使用鍺硅光電二極管，具有極低的暗計(jì)數(shù)率，時(shí)間分辨率在 1 納秒以內(nèi)。據(jù)悉，該專利發(fā)明人分別為：Steven Spector、Robin Dawson、Michael Moebius 和 Ben Lane。

這款新型單光子探測(cè)器是同類產(chǎn)品中首個(gè)可以配置成多個(gè) SPD 陣列的單光子探測(cè)器，能從可見(jiàn)光到紅外光的超寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)以高時(shí)間分辨率、高速、高效地探測(cè)單個(gè)光子。

“傳感器需要非常高效地探測(cè)光線，但在激光雷達(dá)等應(yīng)用中，通常會(huì)受到激光功率的限制。”團(tuán)隊(duì)主要成員 Spector 說(shuō)道，“因此，如果想從場(chǎng)景中的不同物體獲取更多信息，需要使用能夠探測(cè)單個(gè)光子的最高效的探測(cè)器，從而識(shí)別特定目標(biāo)物體?！?/p>

Draper 開(kāi)發(fā)的新一代單光子探測(cè)器速度更快、更高效，它可以吸收和探測(cè)單個(gè)光子，并在 1 納秒的時(shí)間內(nèi)刷新探測(cè)下一個(gè)光子。工程師將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成光電二極管陣列，并將其與單電子雙極雪崩晶體管（SEBAT）耦合，該晶體管可將入射的光子轉(zhuǎn)換為可探測(cè)到的強(qiáng)電流。

Spector 稱：“這款單光子探測(cè)器的新功能將使許多行業(yè)和研究領(lǐng)域受益?！彼a(bǔ)充道，其它應(yīng)用領(lǐng)域主要包括量子通信、監(jiān)控、生物科學(xué)、成像和夜間作業(yè)等。

Draper 的這項(xiàng)新產(chǎn)品加強(qiáng)了其不斷擴(kuò)充的自動(dòng)駕駛汽車與系統(tǒng)的產(chǎn)品組合。這些產(chǎn)品組合包括：Draper APEX 陀螺儀，一種可以提供厘米級(jí)精度定位的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）陀螺儀；Draper 全天候 Hemera 激光雷達(dá)技術(shù)，一種能夠穿透濃霧的全天候探測(cè)技術(shù)，并可與大多數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)兼容；以及 Draper 采用 MEMS 光束轉(zhuǎn)向技術(shù)的片上激光雷達(dá)，可以創(chuàng)建汽車周圍環(huán)境的 3D 點(diǎn)云圖。