?
Теоретические пределы обнаружения объектов в рассеивающих средах с использованием импульсного и непрерывного однофотонного лидара на основе сверхпроводниковых нанопроволочных детекторов
В данной работе исследуются теоретические пределы обнаружения объектов в изотропных рассеивающих средах с использованием однофотонного лидара. В рамках упрощенной модели мы выводим фундаментальную зависимость между максимальной достижимой дальностью обнаружения и необходимым количеством фотонов в импульсе. Анализируются два различных предельных режима: режим баллистических фотонов, который сохраняет высокое пространственное разрешение, но требует экспоненциального увеличения мощности источника с увеличением дальности, и режим диффузных фотонов, который обеспечивает обнаружение на значительно больших расстояниях путем идентификации присутствия объекта за счет потери пространственных деталей. Наши результаты показывают, что импульсный лидар обеспечивает фундаментальное преимущество перед источниками непрерывного излучения в диффузном режиме, ограниченном шумами, в частности, на фактор, связанный с отношением длины свободного пробега рассеяния к расстоянию до цели, благодаря эффективности временного стробирования в подавлении шума обратного рассеяния.