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龙图腾网获悉华中光电技术研究所(中国船舶集团有限公司第七一七研究所)申请的专利一种高重频单光子三维成像装置及测程扩展方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119758368B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411820297.6，技术领域涉及：G01S17/89；该发明授权一种高重频单光子三维成像装置及测程扩展方法是由曾宪江;王晨晟;叶骏伟;汤文豪;杨晓燕设计研发完成，并于2024-12-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高重频单光子三维成像装置及测程扩展方法在说明书摘要公布了：本发明涉及光量子探测和激光雷达领域，具体提供了一种高重频单光子三维成像装置及测程扩展方法，所述三维成像装置包括：激光器、第一声光调制器、光纤环形器、光纤准直器、压电陶瓷振镜、振镜驱动、扩束望远镜、第二声光调制器、单光子探测器、控制单元、时间相关单光子计数器。相对于现有高重频三维成像，本发明避免了因为激光重复频率高而带来的最大可测量距离近的问题，并且使用不同的激光脉冲发射频率，配合提出的扫描成像策略，可大大提升三维成像的测量距离以及测量效率。

本发明授权一种高重频单光子三维成像装置及测程扩展方法在权利要求书中公布了：1.一种高重频单光子三维成像装置，其特征在于，所述三维成像装置包括：激光器、第一声光调制器、光纤环形器、光纤准直器、压电陶瓷振镜、振镜驱动、扩束望远镜、第二声光调制器、单光子探测器、控制单元、时间相关单光子计数器，所述激光器用于发出预定波长和预定重复频率的脉冲激光，所述第一声光调制器对所述脉冲激光进行门控调节，与激光脉冲同步的开闭，所述光纤环形器设置于所述第一声光调制器的输出端，所述光纤环形器具有第一端口、第二端口和第三端口，所述光纤环形器的第一端口作为输入端口接收调制后的脉冲激光，所述第二端口作为输出端口连接至所述光纤准直器，所述第三端口作为回波端口； 所述光纤准直器将所接收的脉冲激光准直后输入至压电陶瓷振镜，控制单元与所述压电陶瓷振镜通信连接，用以控制所述压电陶瓷振镜按照阵列方式进行扫描输出，扩束望远镜接收到偏振后的激光脉冲后对激光脉冲进行扩束并照射至成像区域，成像区域反射回的光子信号由扩束望远镜收集后，依次经过压电陶瓷振镜，光纤准直器后聚焦进入光纤环形器的第二端口，并从光纤环形器的第三端口出射传输到第二声光调制器，第二声光调制器对所接收的信号进行门控调节、并输入至单光子探测器进行光电转换，所述时间相关单光子计数器对光电转换后的信号进行计数，所述控制单元控制所述激光器调整所述激光脉冲重复频率，使得所述激光脉冲在至少五种不同频率下交替变换，每改变一次扫描位置点，切换一次重复频率，获得对应于该扫描位置处的光子信号以及光子信号到达时间，基于每五个像素点对应的首个回波信号的到达时间建立方程组： n1～n5为五种不同重复频率下，目标回波所经历的周期数；t1～t5为目标回波在最近发射脉冲周期内的到达时间，对n1～n5中的任意一个值进行遍历，确定使得方程组中各个方程总和误差最小的n1～n5值，基于所确定的n1～n5计算实际测得距离L。

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