基于盖格-雪崩光电二极管的光子计数成像

• 作者: 何伟基 司马博羽 成伟 程耀进 陈钱
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 单光子雪崩二极管 光子计数成像 马尔科夫更新 标准互信息量
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 所属期刊栏目: 信息科学
• 页码范围: 1831-1837
• 分类号: TN312.7|TP391
• 字数: 3494字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20122008.1831

摘要

考虑用传统的成像技术检测光生电荷信号时易受模数转换噪声干扰,本文提出了一种基于单光子灵敏雪崩光电二极管(GM-APD)的光子计数成像方法.该方法以单光子灵敏GM-APD作为探测单元,以全数字化方式实现微弱光学信号的有效检测.建立了GM-APD光子流响应模型,利用马尔科夫更新过程分析了光子探测盲区对GM-APD瞬态响应的影响,得到了GM-APD输出的数字脉冲频率与光子流密度之间的关联表达式.搭建了二维扫描成像实验验证装置,通过实验得到了不同密度光子流条件下的光子计数图像.采用标准化互信息量分析得到,在光子流密度为3.0×104count/s的条件下,该实验装置仍然可以实现可视成像；当光子流密度达到2.7×105 count/s时,标准化互信息量大于0.5；实现了在低光子流密度时采用光子计数方式对目标物体的有效成像.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	陈钱	南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室	248	2662	25.0	37.0
2	何伟基	南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室	37	242	9.0	13.0
3	程耀进		5	50	3.0	5.0
4	司马博羽	南京理工大学江苏省光谱成像与智能感知重点实验室	3	40	3.0	3.0
8	成伟		2	14	1.0	2.0