Statistical Analysis of Silicon Photomultiplier Output Signals
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216305%3A26220%2F22%3APU146760" target="_blank" >RIV/00216305:26220/22:PU146760 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="https://www.mdpi.com/1424-8220/22/23/9134" target="_blank" >https://www.mdpi.com/1424-8220/22/23/9134</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.3390/s22239134" target="_blank" >10.3390/s22239134</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Statistical Analysis of Silicon Photomultiplier Output Signals
Popis výsledku v původním jazyce
Silicon photomultipliers are relatively new devices designed as a matrix of single-photon avalanche detectors, which have become popular for their miniature dimensions and low operating voltage. Their superior sensitivity allows detecting low-photon-count optical pulses, e.g., in ranging and LIDAR applications. The output signal of the photomultiplier is a non-stationary stochastic process, from which a weak periodic pulse can be extracted by means of statistical processing. Using the double-exponential approximation of output avalanche pulses the paper presents a simple analytical solution to the mean and variance of the stochastic process. It is shown that even for an ideal square optical pulse the rising edge of the statistically detected signal is longer than the edge of individual avalanche pulses. The knowledge of the detected waveform can be used to design an optimum laser pulse waveform or algorithms for estimating the time of arrival. The experimental section demonstrates the proposed procedure.
Název v anglickém jazyce
Statistical Analysis of Silicon Photomultiplier Output Signals
Popis výsledku anglicky
Silicon photomultipliers are relatively new devices designed as a matrix of single-photon avalanche detectors, which have become popular for their miniature dimensions and low operating voltage. Their superior sensitivity allows detecting low-photon-count optical pulses, e.g., in ranging and LIDAR applications. The output signal of the photomultiplier is a non-stationary stochastic process, from which a weak periodic pulse can be extracted by means of statistical processing. Using the double-exponential approximation of output avalanche pulses the paper presents a simple analytical solution to the mean and variance of the stochastic process. It is shown that even for an ideal square optical pulse the rising edge of the statistically detected signal is longer than the edge of individual avalanche pulses. The knowledge of the detected waveform can be used to design an optimum laser pulse waveform or algorithms for estimating the time of arrival. The experimental section demonstrates the proposed procedure.
Klasifikace
Druh
J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science
CEP obor
—
OECD FORD obor
20201 - Electrical and electronic engineering
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/VI20192022173" target="_blank" >VI20192022173: Robustní systém optické bezvláknové komunikace</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2022
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název periodika
SENSORS
ISSN
1424-8220
e-ISSN
1424-3210
Svazek periodika
22
Číslo periodika v rámci svazku
23
Stát vydavatele periodika
CH - Švýcarská konfederace
Počet stran výsledku
15
Strana od-do
1-15
Kód UT WoS článku
000896147000001
EID výsledku v databázi Scopus
2-s2.0-85143767600