利用单光子PPLN波导上转换激光雷达进行甲烷远程探测

Ruaridh Smith、Arthur C. Cardoso、Imogen Morland、Jack W. Thomas、Krish Pandiyan、Greg Blanchard-Emmerson、Corin Gawith、Sara Carver、Andrew Weld、Xiao Ai、John G. Rarity 和 Loyd J. McKnight

抽象的

本文报道了一种基于波导的甲烷气体高灵敏度检测系统，该系统利用1651 nm至798 nm波长的单光子上转换技术实现高效检测。单光子激光雷达（LIDAR）技术为高灵敏度直接检测提供了一种途径，这对于工业环境中的环境监测至关重要。本文介绍了采用光纤尾纤波导封装的波导的制造、测试以及整个系统的开发。我们实现了86%的内部上转换效率。通过将该系统与有源成像模块相结合，我们展示了其在室外环境中的甲烷气体传感性能。结果表明，该方法是提高低成本环境监测系统灵敏度的实用途径。