光子計數(shù)激光雷達在保持了傳統(tǒng)線性探測激光雷達優(yōu)勢（高角度分辨率、距離分辨率、速度分辨率、高隱蔽性、全天時工作）的同時,以蓋革模式的雪崩光電二極管（Geiger-mode avalanche photodiode,Gm-APD）探測器取代了傳統(tǒng)工作于線性模式的光電二極管探測器,極大的提高了系統(tǒng)的探測靈敏度,在微弱信號探測領域具有明顯的優(yōu)勢,因而受到研究學者強烈而持續(xù)性的關注,被廣泛應用于星載地形測繪、水下目標探測、生物檢測、天文觀測等領域。Gm-APD探測器以不具備強度響應能力的代價換取了單光子靈敏度的優(yōu)勢,即這種探測器只能響應光子的有和無這兩種狀態(tài),而不能區(qū)分光子的數(shù)量也即信號的強弱。在激光雷達的應用環(huán)境中,普遍存在環(huán)境光帶來的噪聲,簡單的單脈沖探測難以區(qū)分目標信號和環(huán)境噪聲,為了解決這一問題,研究學者廣泛采用多周期累加技術,通過累加足夠多光子事件建立統(tǒng)計直方圖以提取目標位置。然而,采用多周期累加建立統(tǒng)計直方圖的過程需要持續(xù)足夠長的時間,這也是該方法的主要缺點之一,尤其當激光雷達系統(tǒng)與目標間存在相對徑向運動時。激光雷達系統(tǒng)與目標之間的相對高速運動會導致目標回波難以在時域上形成聚類,從而... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所)四川省

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

Jigsaw在450m高空處對坦克場的三維成像[48]

FOI連續(xù)掃描高精度成像[57]

非視域成像原理圖[58]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Frequency-multiplexing photon-counting multi-beam LiDAR[J]. TIANXIANG ZHENG,GUANGYUE SHEN,ZHAOHUI LI,LEI YANG,HAIYAN ZHANG,E WU,GUANG WU.  Photonics Research. 2019(12)
[2]激光雷達回波強度數(shù)據(jù)輻射特性分析[J]. 杜松,李曉輝,劉照言,陳育偉,王震,唐伶俐,賀文靜.  中國科學院大學學報. 2019(03)
[3]基于InGaAs蓋革模式APD探測器的主動淬滅電路設計[J]. 楊赟秀,袁菲,路小龍,景立,鄧世杰,咼長冬,宋海智,張偉.  半導體技術. 2019(05)
[4]新型雙頻相干脈沖壓縮測速測距激光雷達[J]. 余楊,眭曉林.  激光與紅外. 2019(02)
[5]超導納米線單光子探測現(xiàn)狀與展望[J]. 尤立星.  紅外與激光工程. 2018(12)
[6]輕小型全天時遠程光子計數(shù)激光雷達系統(tǒng)技術[J]. 王海偉,丁宇星,黃庚華,侯佳,舒嶸.  紅外與激光工程. 2019(01)
[7]光電倍增管特性及應用研究[J]. 陳超.  數(shù)字通信世界. 2018(07)
[8]基于SNSPD與SPAD探測器的激光測距系統(tǒng)的比較研究[J]. 張曉英,賈磊,朱江,閆夏超,張蠟寶,康琳,吳培亨.  紅外與毫米波學報. 2018(03)
[9]單光子激光測距的漂移誤差理論模型及補償方法[J]. 黃科,李松,馬躍,田昕,周輝,張智宇.  物理學報. 2018(06)
[10]基于微通道板的像增強器增益飽和效應研究[J]. 謝運濤,張玉鈞,王璽,孫曉泉.  紅外與激光工程. 2017(10)

博士論文
[1]高性能半導體單光子探測器研究[D]. 蔣文浩.中國科學技術大學 2018
[2]基于偏振調制的激光三維成像方法研究[D]. 陳臻.中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所) 2017
[3]基于概率統(tǒng)計的光子激光雷達性能提高的理論與實驗研究[D]. 張子靜.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]單光子成像探測關鍵技術研究[D]. 羅韓君.華中科技大學 2013
[5]高速單光子探測及應用研究[D]. 任旻.華東師范大學 2013
[6]偽隨機序列在微弱光信號測量中的應用[D]. 張寶榮.燕山大學 2010
[7]偽隨機序列構造及其隨機性分析研究[D]. 白恩健.西安電子科技大學 2004

碩士論文
[1]基于雪崩光電二極管的低時間抖動單光子探測器設計[D]. 姜倩文.華中師范大學 2018
[2]高探測效率單光子雪崩二極管探測器的像素單元設計與暗計數(shù)機理研究[D]. 向平.南京郵電大學 2017
[3]單光子探測器的研究與設計[D]. 張櫟存.北方工業(yè)大學 2017
[4]高穩(wěn)定性Si APD單光子探測器研制[D]. 顏佩琴.華東師范大學 2017
[5]運動條件下光子計數(shù)激光雷達數(shù)據(jù)處理技術研究[D]. 鄭向陽.中國科學院研究生院(上海技術物理研究所) 2016
[6]可編程啁啾調幅單光子激光雷達系統(tǒng)研究[D]. 王瑋.南京理工大學 2015
[7]基于FPGA的高精度脈沖激光測距系統(tǒng)研究[D]. 李軍.西安工業(yè)大學 2014
[8]基于偽隨機序列的微弱光信號測量系統(tǒng)的研究[D]. 李飛.燕山大學 2013



本文編號：3086085