中国科大完成 200 千米单光子三维成像

IT大王3月25日消息 据我国科技进步大学网站，我国科技进步大学老师潘建伟、徐飞虎等完成超出 200 千米的长距离单光子三维成像，初次将显像间距从十公里提升到一百公里数量级，为长距离目标识别、对地观察等行业的运用开拓了新路面。该成效于最近发布在国际性学术研究著名刊物《Optica》上。

据了解，潘建伟、徐飞虎课题组历经长期性的显像优化算法和光学技术科技攻关，发展趋势了单清晰度单光子显像优化算法、近红外光谱仪股票波段效率高单光子搜集和检测、近衍射极限收取和发送一体电子光学操纵等关键技术。科学研究精英团队于 2019 年在大城市自然环境中完成了间距达 45 千米的单光子三维成像，提升了由美国哈利泰利斯高校维持的最长距离记录（10 千米）。

在这个基础上，科学研究精英团队根据进一步技术性提升，将显像间距扩展到 201.5 千米，显像敏感度做到均值每一个清晰度 0.4 个数据信号光量子。为了更好地完成一百公里单光子显像，科学研究精英团队构建了全新升级的单光子雷达探测系统软件（图 1），并发展趋势了对于长距离显像的多种新技术应用，包含原創的時间过滤抑止噪音技术性（提升频率稳定度达 50 倍），独立研发的微型化效率高、低噪音铟镓砷红外线单光子探测仪（检测高效率 19.3%，暗记数 0.1kHz），对全套光学系统开展光学镀膜（系统软件透过率提升 2 倍）等。

▲ 图 1：单光子显像试验设备图：(a)201.5 km 外总体目标的能见光照相机图，(b)光学系统平面图，(c)试验设备商品，(d)实验站地形图 | 彩色图库：我国科技进步大学网站

IT大王掌握到，根据此单光子雷达探测系统软件，科学研究工作人员于 2020 年 1 月在新疆省的大山上对一百公里外的好几个总体目标开展三维成像（图 2），并检测了单光子测算显像优化算法；数据显示该系统软件能够在 200 千米范畴内开展精准的三维成像，显像敏感度做到单清晰度单光子。

▲ 图 2：201.5 km 显像結果（a）能见光照相机图，（b）优化算法重新构建結果图，（c）重新构建結果立体式主视图。

据了解，该科学研究工作中针对朝向功耗、高像素等产品化要求的长距离毫米波雷达科学研究具备关键运用使用价值。