大口徑超導(dǎo)陣列單光子探測(cè)器應(yīng)用于空間碎片探測(cè)和 2019 年月地激光測(cè)距等驕人成績(jī)后，近日超導(dǎo)陣列單光子探測(cè)器再立新功。從中國(guó)電科十四所某試驗(yàn)外場(chǎng)傳來消息，超導(dǎo)單光子激光雷達(dá)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)低空大氣層中數(shù)百公里外目標(biāo)的實(shí)時(shí)跟蹤探測(cè)，展現(xiàn)了超導(dǎo)單光子探測(cè)器的強(qiáng)大應(yīng)用潛力。

遠(yuǎn)距離山坡激光雷達(dá)圖像.針對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略需求，與云南天文臺(tái)等單位合作，將大口徑超導(dǎo)陣列單光子探測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到空間碎片的探測(cè)研究中，成功探測(cè)到 2 千公里軌道上，0.04 平米的空間碎片，填補(bǔ)了我國(guó)小空間碎片高精度探測(cè)的空白。

利用儀器的光子數(shù)分辨功能，通過光子編碼技術(shù)，大幅度提高了系統(tǒng)的抗背景光干擾能力，解決了復(fù)雜氣象環(huán)境下、長(zhǎng)距離目標(biāo)探測(cè)難題。

與多組發(fā)射 / 接收芯片組的機(jī)械式激光雷達(dá)結(jié)構(gòu)相比，MEMS 激光雷達(dá)對(duì)激光器和探測(cè)器的數(shù)量需求明顯減少。從成本角度分析，N 線機(jī)械式激光雷達(dá)需要 N 組 IC 芯片組：跨阻放大器（TIA）、低噪聲放大器（LNA）、比較器（Comparator）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）等。

MEMS 激光雷達(dá)接收端的收光孔徑非常小，遠(yuǎn)低于機(jī)械激光雷達(dá)，而光接收峰值功率與接收器孔徑面積成正比。導(dǎo)致功率進(jìn)一步下降。這就意味著信噪比的降低，同時(shí)也意味著有效距離的縮短。

在黃海海域的海面目標(biāo)探測(cè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)現(xiàn)了 70 公里范圍內(nèi)的穿透云、霧等測(cè)量。2018 年 Science 綜述論文（Science 17 Aug 2018: Vol. 361, Issue 6403, eaat2298, DOI: 10.1126/science.aat2298） 在引用中做了這樣評(píng)述：（該工作）證實(shí)在有霧條件下的長(zhǎng)距離光子探測(cè)的可行性。

與中山大學(xué)等單位合作，首次將高時(shí)間精度超導(dǎo)陣列單光子探測(cè)器用于 40 萬公里的地月激光測(cè)距中，成功測(cè)得了月球表面上五組反射鏡的回波信號(hào)，且精度達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。團(tuán)隊(duì)與中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院合作，基于該高精度超導(dǎo)單光子探測(cè)器研制出近紅外二區(qū)熒光壽命共聚焦成像系統(tǒng)，首次在近紅外二區(qū)波段實(shí)現(xiàn)三維多色熒光壽命成像。此外，團(tuán)隊(duì)研制的超導(dǎo)單光子探測(cè)器還在衛(wèi)星激光測(cè)距、量子信息、激光通信等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。

(素材來源：eccn和ttic.如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除。特別感謝）