将超导纳米线单光子探测器（SNSPD）拓展为用于成像应用的大型阵列是当前的追求。尽管已经提出了各种读出架构，但它们目前无法解决多光子探测（MPD）问题，这限制了SNSPD阵列在高光子通量下的操作。在本研究中，我们重点研究了应用飞行时间复用读出的超导纳米线单光子成像器的读出模糊性。结果表明，图像畸变与入射光子通量和成像对象有关。通过从模糊读出中提取空闲像素上的多光子检测，提出了一种校正方法。在光子通量为µ=5光子/脉冲时，获得了1.3～9.3的改善因子，这表明像素设计和恢复算法的联合开发可以补偿读出的模糊性并增加动态范围。
在本文中，我们阐述了超导纳米线单光子成像器中的 MPD 问题。基于小型 8 × 8 SNSPI 实验证明了读出模糊度，并在大型 64 × 64 SNSPI 上进行了仿真。结果表明，MPD 在图像中引入了显着的畸变，并且畸变取决于物体和输入光子通量。我们展示了在 SNSPI 中使用离散像素的优势，这有利于校正 MPD 失真。由于在相邻像素之间插入了长延迟线，因此映射在空闲像素上的 MPD 可用于对信号像素上的失真进行插值。该校正方法有效地消除了背景模糊和鬼点，从而将最大操作光子通量扩大了1.3∼9.3倍。离散SNSPI的低填充因子降低了检测效率。通过将 SNSPI 与微透镜阵列集成来提高总光学吸收率，可以进一步提高器件效率，类似于商业 SPAD 阵列中已成功实现的效果。
在仿真中，入射光以脉冲形式进行调制。然而，该校正方法也可以应用于连续光，因为为了简化校正过程中不包括光子到达时间（即物体的深度信息）。另外，由于超导纳米线的检测效率需要一段复位时间才能恢复，因此在相同平均功率下，CW照明下出现MPD的概率小于脉冲照明下出现MPD的概率。因此，预计会有更大的动态范围。在主动 3D 单光子成像中，光子到达时间提供深度信息并对畸变产生不同的影响。 MPD 对光子到达时间产生了错误的解释，根据该解释可以在反向计算后区分 MPD。因此，深度信息对于优化校正方法也很有用，尽管可能仍然存在一些模糊性。
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