Ikke-synlig billeddannelse med picosekund-tidsopløsning

Som regel, de traditionelle optiske billeddannelsesstrategier kan kun forestille sig målobjekterne inden for kameraområdet. Imidlertid, gennem ikke-sigtelinjen (NLOS), som kan registrere flyvetidens oplysninger om enkeltfoton, målbilleddannelsen uden for kameravisningen kan også fanges med succes ved hjælp af relaterede beregningsbilledalgoritmer.

Et forskerhold ledet af prof. Pan Jianwei fra University of Science and Technology of China (USTC) fra det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med forskere fra Jinan Institute of Quantum Technology, realiserede den tredimensionale (3D) billeddannelse uden synlige synspunkter på millimeterniveau ved at konstruere op-konvertering enkelt-foton detektor, baner vejen for de mange anvendelser af denne nye metode.

Relevante resultater er blevet offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve .

Da fotons flyvetid indeholder den relative rumlige positionsinformation mellem objekter, dens tidsnøjagtighed vil direkte påvirke nøjagtigheden af ​​3D -rekonstruktion af objekter. Imidlertid, nøjagtigheden af ​​traditionel NLOS -billedstrategi, begrænset af tidsopløsningskapaciteten for enkelt-fotondetektorer, er begrænset på centimeters niveau.

I dette studie, forskerne konstruerede en op-konvertering enkelt-foton detektor, der opererede omkring den nær-infrarøde bølgelængde for at realisere højopløselig NLOS-billeddannelse.

Den fremragende opløsning på ~ 1,4 pikosekunder og lave støjtællingshastigheder på 5 cyklusser i sekundet blev opnået gennem strategier med lang bølgelængdepumpning og tidsgating.

Derudover teamet gennemførte 3D-rekonstruktionen af ​​høj præcision af målobjektet uden for visningen, med en vandret rumlig opløsning på to mm og en lodret rumlig opløsning på 0,18 mm.

Disse resultater åbner vejen for NLOS -billeddannelsesteknikker med høj opløsning til relaterede applikationer.