美國Draper公司開發(fā)的新型單光子探測器（SPD）可以吸收和探測單個(gè)光子，并能在1納秒的時(shí)間內(nèi)刷新探測下一個(gè)光子。Draper現(xiàn)已獲得該產(chǎn)品的專利。

Draper已開發(fā)出許多軟硬件系統(tǒng)以支持自動駕駛車載激光雷達(dá)（LiDAR）。除了新型單光子探測器，Draper的Hemera系統(tǒng)通過極少的激光脈沖即可成像。以“戴珍珠耳環(huán)的少女”圖像對比成像效果，從左往右依次為：原畫效果、Hemera激光雷達(dá)每像素使用100個(gè)激光脈沖的灰度成像效果、每像素使用單個(gè)激光脈沖的成像效果、每像素使用100個(gè)激光脈沖的成像效果。

Draper位于馬薩諸塞州劍橋市，其工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型單光子探測器有望超越現(xiàn)有技術(shù)，大幅提升探測范圍與成像分辨率，為自動駕駛汽車和其它應(yīng)用領(lǐng)域帶來福音。該探測器使用鍺硅光電二極管，具有極低的暗計(jì)數(shù)率，時(shí)間分辨率在1納秒以內(nèi)。

這款新型單光子探測器是同類產(chǎn)品中首個(gè)可以配置成多個(gè)SPD陣列的單光子探測器，能從可見光到紅外光的超寬波長范圍內(nèi)以高時(shí)間分辨率、高速、高效地探測單個(gè)光子。

這一技術(shù)突破為Draper及其開發(fā)團(tuán)隊(duì)獲得了專利與榮譽(yù)。團(tuán)隊(duì)主要成員Steven Spector表示，這項(xiàng)技術(shù)將顯著提升激光雷達(dá)的遙感能力。

“傳感器需要非常高效地探測光線，但在激光雷達(dá)等應(yīng)用中，通常會受到激光功率的限制。”Spector說道，“因此，如果想從場景中的不同物體獲取更多信息，需要使用能夠探測單個(gè)光子的最高效的探測器，從而識別特定目標(biāo)物體?！?

Draper開發(fā)的新一代單光子探測器速度更快、更高效，它可以吸收和探測單個(gè)光子，并在1納秒的時(shí)間內(nèi)刷新探測下一個(gè)光子。工程師將系統(tǒng)設(shè)計(jì)成光電二極管陣列，并將其與單電子雙極雪崩晶體管（SEBAT）耦合，該晶體管可將入射的光子轉(zhuǎn)換為可探測到的強(qiáng)電流。

Spector稱：“這款單光子探測器的新功能將使許多行業(yè)和研究領(lǐng)域受益。”他補(bǔ)充道，其它應(yīng)用領(lǐng)域主要包括量子通信、監(jiān)控、生物科學(xué)、成像和夜間作業(yè)等。

該專利發(fā)明人分別為：Steven Spector、Robin Dawson、Michael Moebius和Ben Lane。

Draper的這項(xiàng)新產(chǎn)品加強(qiáng)了其不斷擴(kuò)充的自動駕駛汽車與系統(tǒng)的產(chǎn)品組合。這些產(chǎn)品組合包括：Draper APEX陀螺儀，一種可以提供厘米級精度定位的微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）陀螺儀；Draper全天候Hemera激光雷達(dá)技術(shù)，一種能夠穿透濃霧的全天候探測技術(shù)，并可與大多數(shù)激光雷達(dá)系統(tǒng)兼容；以及Draper采用MEMS光束轉(zhuǎn)向技術(shù)的片上激光雷達(dá)，可以創(chuàng)建汽車周圍環(huán)境的3D點(diǎn)云圖。（麥姆斯咨詢殷飛）