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单光子测距系统仿真及精度分析

刘骋昊 陈云飞 何伟基 顾国华 陈钱

刘骋昊, 陈云飞, 何伟基, 顾国华, 陈钱. 单光子测距系统仿真及精度分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(2): 382-387.
引用本文: 刘骋昊, 陈云飞, 何伟基, 顾国华, 陈钱. 单光子测距系统仿真及精度分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(2): 382-387.
Liu Chenghao, Chen Yunfei, He Weiji, Gu Guohua, Chen Qian. Simulation and accuracy analysis of single photon ranging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(2): 382-387.
Citation: Liu Chenghao, Chen Yunfei, He Weiji, Gu Guohua, Chen Qian. Simulation and accuracy analysis of single photon ranging system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(2): 382-387.

单光子测距系统仿真及精度分析

基金项目: 

微光夜视技术重点实验室开放基金(J110508);国家自然科学基金(61101196)

详细信息
    作者简介:

    刘聘昊(1991- ),男,主要从事光子通信与应用方面的研究。Email:age_1991@163.com;何伟基(1981- ),男,讲师,博士,主要从事微光成像器件机理及应用方面的研究。Email:njustheweiji@163.com

  • 中图分类号: TN249

Simulation and accuracy analysis of single photon ranging system

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-15
  • 修回日期:  2013-07-08
  • 刊出日期:  2014-02-25

单光子测距系统仿真及精度分析

    作者简介:

    刘聘昊(1991- ),男,主要从事光子通信与应用方面的研究。Email:age_1991@163.com;何伟基(1981- ),男,讲师,博士,主要从事微光成像器件机理及应用方面的研究。Email:njustheweiji@163.com

基金项目:

微光夜视技术重点实验室开放基金(J110508);国家自然科学基金(61101196)

  • 中图分类号: TN249

摘要: 单光子探测器和时间相关单光子计数技术(TCSPC)被广泛运用于脉冲式激光测距及三维成像系统中。分析影响探测精度的因素有助于提高测距系统的性能。为此,建立了基于TCSPC单光子测距系统的理论模型,讨论分析了影响测距系统测量精度的因素,主要包括激光脉冲强度和回波信号统计波形的脉宽,其中后者由激光脉宽和探测器的时间抖动决定。并且利用蒙特卡洛法对测距系统的探测过程进行仿真,得到了上述因素对测量精度的具体影响情况。最后搭建了单光子测距的实验室实验系统,经过实验在10 m处的测量精度达到4 mm,对相同参数下的仿真结果进行了验证。

English Abstract

参考文献 (17)

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