科學家提出一種新型激光雷達儀器
近日,電子科技大學信息與通信工程學院光纖傳感與器件團隊聯(lián)合雷達探測與成像技術團隊在《自然—通訊》上發(fā)表了研究論文,首次提出了基于色散傅里葉變換方法,形成新解調機制的激光雷達儀器,突破了測量速度、精度和距離的交叉限制,在無人機等低慢小目標的發(fā)現(xiàn)中具有獨特優(yōu)勢。
激光雷達作為一種強大的工具,能以極高的精度實時繪制空間信息,在工業(yè)制造、遙感、機載和車載任務中應用廣泛。在過去的二十年里,光學頻率梳的快速發(fā)展開創(chuàng)了激光雷達的新時代,將測量精度提高到量子噪聲限制水平。對于光梳激光雷達系統(tǒng),為了進一步提高綜合性能并調和速度、精度和模糊范圍之間的固有矛盾,創(chuàng)新的解調策略至關重要。
本研究革新性地采用了色散傅里葉變換方法,對鎖相游標雙孤子激光梳進行數(shù)據(jù)信息分析,通過在線脈沖拉伸,實現(xiàn)基于全光譜干涉測量,而不是傳統(tǒng)的時間干涉測量法或脈沖重建法來識別脈沖的延遲。這使得絕對距離測量的精度達到2.8納米,兼顧測量距離1.7公里。
此外,該方法具備完全消除死區(qū)的獨特能力,特別利于小目標檢測。通過形貌靜態(tài)測量和無人機動態(tài)測量,研究團隊展現(xiàn)了該技術突出的應用潛能。
團隊博士生常冰、杜俊廷,博士后譚騰為論文共同第一作者,信息與通信工程學院教授姚佰承、李博聞和饒云江為論文共同通訊作者,信息與通信工程學院教授孔令講為論文共同作者。
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-49438-z