論文の概要: Resolving Multiphoton Coincidences in Single-Photon Detector Arrays with
Row-Column Readouts
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.02971v2
- Date: Wed, 6 Dec 2023 04:01:57 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-12-07 11:53:32.783371
- Title: Resolving Multiphoton Coincidences in Single-Photon Detector Arrays with
Row-Column Readouts
- Title（参考訳）: ローコラム読み出し付き単光子検出器アレイにおける多重光子衝突の解消
- Authors: Shashwath Bharadwaj, Ruangrawee Kitichotkul, Akshay Agarwal, Vivek K
Goyal
- Abstract要約: ローカラム多重化は、単一光子検出器アレイをキロピクセルとメガピクセルの空間分解能に拡張するための効果的な戦略であることが証明されている。
そこで本研究では,行列の読み出しを持つ単一光子検出器アレイにおいて,最大4光子一致を解消する手法を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.99464235494883
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Row-column multiplexing has proven to be an effective strategy in scaling
single-photon detector arrays to kilopixel and megapixel spatial resolutions.
However, with this readout mechanism, multiphoton coincidences on the array
cannot be easily resolved due to ambiguities concerning their spatial locations
of incidence. In this work, we propose a method to resolve up to 4-photon
coincidences in single-photon detector arrays with row-column readouts. By
utilizing unambiguous single-photon measurements to estimate probabilities of
detection at each pixel, we redistribute the ambiguous multiphoton counts among
candidate pixel locations such that the peak signal-to-noise-ratio of the
reconstruction is increased between 3 and 4 dB compared to conventional methods
at optimal operating conditions. We also show that our method allows the
operation of these arrays at higher incident photon fluxes as compared to
previous methods. The application of this technique to imaging natural scenes
is demonstrated using Monte Carlo experiments.
- Abstract（参考訳）: 行列多重化は、単一光子検出器アレイをキロピクセルとメガピクセルの空間解像度にスケールする効果的な戦略であることが証明されている。
しかし、この読み出し機構により、アレー上の多重光子偶然は、その出現する空間的位置に関する曖昧さのために容易には解決できない。
本研究では,行列読み出しを用いた単一光子検出器アレイにおいて,最大4光子一致を解決する手法を提案する。
各画素における検出確率を不明瞭な単光子測定を用いて推定することにより、最適動作条件における従来の方法と比較して、復元のピーク信号対ノイズ比が3dbから4dbまで増加するように、候補画素位置間で曖昧な多光子数を再分配する。
また,本手法では,これらのアレイを従来手法と比較して高い入射光子フラックスで動作させることができることを示す。
この手法の自然シーンイメージングへの応用はモンテカルロ実験を用いて実証された。
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