論文の概要: Direct Time-of-Flight Measurement Accuracy Improvement With Perimeter-Gated SPADs

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2607.02546v1
• Date: Wed, 24 Jun 2026 17:37:33 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-07-13 07:26:11.072083
• Title: Direct Time-of-Flight Measurement Accuracy Improvement With Perimeter-Gated SPADs
• Title（参考訳）: 近距離SPADによる飛行時間計測精度の向上
• Abstract要約: 本研究では,SPADデバイスにおける周辺ゲーティングがデバイスレベルの検出精度の低下に寄与することを示す。 具体的には、異なるソースレベルから発生するdToFジッタを正確に推定する一般的なフレームワークを開発した。 我々はまた、0.35$mの標準CMOSプロセスで作製された周辺ゲートSPAD検出器を用いて、dToFsを測定した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1675706845727825
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Direct time of flight (dToF) measurements are susceptible to errors because of system-level and circuit-level timing jitters. In addition, device-level uncertainty stemming from the dark noise of single-photon avalanche diode (SPAD) contributes to the aggregated error. We demonstrate that perimeter gating can help reduce the device-level detection inaccuracy for SPAD devices by reducing the dark noise probability. Specifically, in this work, we developed a general framework to accurately estimate the dToF jitters stemming from different source levels and analyzed a counter-based time to digital converter (TDC) circuit that are commonly used in such systems. We have also measured dToFs using a perimeter-gated SPAD (pg-SPAD) detector fabricated in a 0.35 $μ$m standard CMOS process. Experimental results show that pg-SPADs can improve measurement accuracy in both free-running and time-gated operations.
• Abstract（参考訳）: 直接飛行時間(dToF)測定は、システムレベルと回路レベルのタイミングジッタが原因で誤差を受けやすい。 さらに、単光子アバランシェダイオード(SPAD)の暗騒音に起因するデバイスレベルの不確実性は、集約誤差に寄与する。 我々は、暗騒音の確率を下げることにより、SPADデバイスにおけるデバイスレベルの検出不正確さを低減することができることを示した。 具体的には、異なるソースレベルから発生するdToFジッタを正確に推定する一般的なフレームワークを開発し、そのようなシステムで一般的に使用されるディジタルコンバータ(TDC)回路に対するカウンタベースの時間解析を行った。 我々はまた、0.35$μ$mの標準CMOSプロセスで作製された周波SPAD(pg-SPAD)検出器を用いてdToFsを測定した。 実験結果から,pg-SPADはフリーランとタイムゲートの両方で測定精度を向上できることがわかった。

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