基于单光子探测的高重频多通道符合测距

上一讲中，主要内容是基于单光子探测的多脉冲周期符合远距离测距，其本质就是利用一个通道里的多个脉冲周期累积出相关光子计数峰值，在通过判断求取出TOF值。在远距离系统中，激光器重频相对而言比较低，一般在Hz量级，对系统的实时性要求不高，因此通过在线的TCSPC对脉冲周期内的回波信号(包括噪声，暗计数，有效光子信号)进行计数统计，判断。但是在高重频、多通道的测距或成像系统中，采用这种方法，对系统的实时性，以及资源要求比较高，因此不能采用经过TCSPC之后，再进行判断。

1 多通道符合测距原理

图1为基于单光子探测的多通道回波时序图，主波信号作为起始时刻，经过分束器，将回波光信号1分6，由6路探测器接收，经过单光子探测器后，将光信号转换为电信号，通过鉴别器，将信号转换为FPGA能够识别的电平。在这里，采用对多个通道进行符合，直接将多个有效通道符合成一个通道，直接输出TDC的值，做为测量值。从图1中可以看出，如果是噪声或者是暗计数，它在每个通道的时序图上是随机的，没有关联的，但有效回波光子，当光信号比较强的情况下，在每个通道相邻的时刻值上都有脉冲，即使信号比较弱的情况下，也会在某几个通道上存在有效光子信号，通过统计这些光子信号的个数，来判断，计算出有效测量值。同时&#