Ranging Precision Comparison of Direct and Non-Line-of-Sight LiDAR Systems Based on SNSPD

Фотоника. 2026. Vol. 20. No. 6. P. 414–423.

Махлуф М., Ожегов Р. В., Елезов М. С., Гольцман Г. Н.

В данной работе проведено сравнение точности дальнометрии лидарных архитектур прямого времени пролёта (dToF) и вне прямой видимости (NLOS), обе из которых используют сверхпроводящий нанопроволочный детектор одиночных фотонов (SNSPD). Обе системы работают на длине волны 1550 нм с импульсным лазером длительностью 50 пс и методом коррелированного во времени счёта одиночных фотонов (TCSPC). Конфигурация dToF обеспечила точность около 100 мкм на расстоянии 10 м, тогда как конфигурация NLOS обеспечила точность 500 мкм для скрытого объекта, расположенного на 0,5 м за отражающей стеной. Сравнение показывает, что dToF обеспечивает превосходную точность благодаря прямому оптическому пути, тогда как NLOS страдает от дополнительного временного уширения, вызванного многократным рассеянием. Полученные результаты дают количественные рекомендации для выбора подходящей архитектуры в зависимости от требований применения.

Ключевые слова: SNSPD, time-correlated single photon counting (TCSPC), Single Photon lidar, direct time-of-flight, сверхпроводящий нанопроволочный детектор одиночных фотонов, лидар с прямым измерением времени пролёта