异步相关编码单光子激光雷达探测技术研究
摘要
在低脉冲能量激光和小口径光学系统条件下，单光子激光雷达实现了长距离、高灵敏度探测。然而，在某些强背景噪声环境的实际应用中，对较远距离目标的探测仍然难以满足应用需求。为进一步有效提升单光子激光雷达在强背景噪声环境下的极限探测距离及探测可靠性，提出了一种基于单光子探测器门限模式工作特性的异步相关编码探测方法。首先，使单光子探测器在与激光器同步开启探测和异步开启探测两种状态下工作，分别获取目标回波的原始数据集；然后，将这两个该数据集相减；最终，将得到的直方图数据与相关码进行互相关运算，从而完成对目标的检测。在相对干扰强度为17.5 dB的模拟场景下，该方法的检测概率能够达到63.1%，相较于传统的脉冲积累单光子激光雷达提高了22.9百分点。室外测距实验结果表明，基于该方法的单光子激光雷达具有优秀的抑制噪声能力与强背景噪声环境下探测目标的能力。该方法为强背景噪声干扰下的单光子激光雷达成像探测等实际应用提供了一种有效改善途径，为单光子激光雷达技术的更多应用提供支持。
引用本文（GB/T 7714）
邹豪坤 Zou Haokun, 常继英 Chang Jiying, 陈锴 Chen Kai, 等. 异步相关编码单光子激光雷达探测技术研究[J]. Acta Optica Sinica, 2025.
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