本文選題：單光子 + 超導納米線　； 參考：《物理學報》2016年18期

【摘要】：超導納米線單光子探測器(SNSPD)是一種新型單光子探測器,具有靈敏度高、時間精度高、探測速度快和暗計數低等特點,在激光測距等領域具有重要應用前景.本文將SNSPD應用到1064 nm波段激光測距系統(tǒng),研究了其暗計數和信噪比對激光測距的影響.基于實驗獲得的回波數據,結合激光雷達理論,研究了系統(tǒng)信噪比與脈沖積累次數的關系.分析表明,SNSPD暗計數是影響測距距離的關鍵因素之一.結合仿真,進一步探究了基于SNSPD的激光測距系統(tǒng)信噪比與回波率、暗計數的關系,暗計數較大時,信噪比隨脈沖積累次數增加出現波動現象,回波信號湮沒.由于SNSPD暗計數極低,本基于SNSPD的測距系統(tǒng)最遠測距可達280 km,較同樣條件下基于APD探測器的測距系統(tǒng)最遠探測距離遠40 km,在軍事偵查、探測和制導等領域具有重要應用前景.
[Abstract]:Superconducting nanowire single photon detector (SNSPD) is a new type of single photon detector with high sensitivity, high time precision, high detection speed and low dark counting. It has important application prospects in laser ranging and other fields. In this paper, SNSPD is applied to the 1064 nm laser ranging system, and the effects of dark counting and signal-to-noise ratio on laser ranging are studied. Based on the experimental echo data and the theory of lidar, the relationship between the signal-to-noise ratio of the system and the number of pulse accumulation is studied. The analysis shows that SNSPD dark count is one of the key factors affecting ranging distance. Combined with simulation, the relationship between SNR, echo rate and dark count of laser ranging system based on SNSPD is further explored. When dark count is larger, SNR fluctuates with the increase of pulse accumulation, and echo signal annihilation. Because of the extremely low dark count of SNSPD, the ranging system based on SNSPD can reach the farthest distance of 280km, which is 40km longer than that based on APD detector under the same conditions. It has an important application prospect in the field of military reconnaissance, detection and guidance and so on.
【作者單位】： 南京大學超導電子學研究所;南京電子技術研究所智能感知技術重點實驗室;中國電子科技集團公司第二十七研究所;北京跟蹤與通信技術研究所;
【基金】：國家自然科學基金(批準號:11227904,61471189)資助的課題~~
【分類號】：TN249

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本文編號：1845333