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我國(guó)科研人員發(fā)明新型“雙模態(tài)”激光雷達(dá)
2025-09-24 11:50:40化工儀器網(wǎng)閱讀量：22097 我要評(píng)論
激光雷達(dá)(LiDAR，Light Detection and Ranging)是一種主動(dòng)遙感技術(shù)。它的工作原理類似于我們熟悉的雷達(dá)(Radar)，但發(fā)射的不是無(wú)線電波，而是激光束。通過精確計(jì)算、快速掃描和數(shù)據(jù)處理，激光雷達(dá)可以實(shí)時(shí)構(gòu)建出周圍環(huán)境的高精度三維地圖。
傳統(tǒng)的激光雷達(dá)主要分為掃描式和閃光式兩種，前者精度高但速度慢，后者速度快但精度有限，如何兼顧二者優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期以來是研究難點(diǎn)。
近日，我國(guó)科學(xué)家成功研發(fā)出一種全新的“雙模態(tài)”激光雷達(dá)系統(tǒng)，將進(jìn)一步提升自動(dòng)駕駛汽車、機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等設(shè)備的三維感知能力。這項(xiàng)成果由華中科技大學(xué)智能微系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)、北京信息科技大學(xué)共同完成。
研究團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新性設(shè)計(jì)“機(jī)械可調(diào)諧混合級(jí)聯(lián)超表面”(mechanically tunable hybrid cascaded metasurfaces)，實(shí)現(xiàn)了激光雷達(dá)系統(tǒng)的雙模態(tài)動(dòng)態(tài)切換。該系統(tǒng)可在高分辨率成像模式與遠(yuǎn)距離探測(cè)模式之間自由轉(zhuǎn)換，克服了傳統(tǒng)單一模態(tài)激光雷達(dá)在復(fù)雜場(chǎng)景中適應(yīng)性不足的局限。
雙模態(tài)激光雷達(dá)可根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整工作模式：高分辨率模式適用于近距離精細(xì)掃描(如自動(dòng)駕駛車輛對(duì)行人、障礙物的精準(zhǔn)識(shí)別)；遠(yuǎn)距離模式可實(shí)現(xiàn)百米級(jí)探測(cè)(如無(wú)人機(jī)高空避障、地形測(cè)繪)。
這項(xiàng)技術(shù)的意義在于，它成功融合了傳統(tǒng)掃描式和閃光式激光雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)，既保證高精度和遠(yuǎn)距離探測(cè)能力，又有效提升了探測(cè)效率。未來，這種更高效、更靈活、更小巧的“雙模態(tài)”激光雷達(dá)有望在自動(dòng)駕駛汽車、智能機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
相關(guān)研究成果A dual-mode LiDAR system enabled by mechanically tunable hybrid cascaded metasurfaces于近日發(fā)表于國(guó)際光學(xué)期刊《Light: Science & Applications》。
素材來源：中國(guó)科學(xué)報(bào)
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