科學(xué)家提出一種新型激光雷達(dá)儀器
近日,電子科技大學(xué)信息與通信工程學(xué)院光纖傳感與器件團(tuán)隊(duì)聯(lián)合雷達(dá)探測(cè)與成像技術(shù)團(tuán)隊(duì)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(diào)機(jī)制的激光雷達(dá)儀器,突破了測(cè)量速度、精度和距離的交叉限制,在無(wú)人機(jī)等低慢小目標(biāo)的發(fā)現(xiàn)中具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
激光雷達(dá)作為一種強(qiáng)大的工具,能以極高的精度實(shí)時(shí)繪制空間信息,在工業(yè)制造、遙感、機(jī)載和車載任務(wù)中應(yīng)用廣泛。在過(guò)去的二十年里,光學(xué)頻率梳的快速發(fā)展開(kāi)創(chuàng)了激光雷達(dá)的新時(shí)代,將測(cè)量精度提高到量子噪聲限制水平。對(duì)于光梳激光雷達(dá)系統(tǒng),為了進(jìn)一步提高綜合性能并調(diào)和速度、精度和模糊范圍之間的固有矛盾,創(chuàng)新的解調(diào)策略至關(guān)重要。
本研究革新性地采用了色散傅里葉變換方法,對(duì)鎖相游標(biāo)雙孤子激光梳進(jìn)行數(shù)據(jù)信息分析,通過(guò)在線脈沖拉伸,實(shí)現(xiàn)基于全光譜干涉測(cè)量,而不是傳統(tǒng)的時(shí)間干涉測(cè)量法或脈沖重建法來(lái)識(shí)別脈沖的延遲。這使得絕對(duì)距離測(cè)量的精度達(dá)到2.8納米,兼顧測(cè)量距離1.7公里。
此外,該方法具備完全消除死區(qū)的獨(dú)特能力,特別利于小目標(biāo)檢測(cè)。通過(guò)形貌靜態(tài)測(cè)量和無(wú)人機(jī)動(dòng)態(tài)測(cè)量,研究團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)了該技術(shù)突出的應(yīng)用潛能。
團(tuán)隊(duì)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(xué)院教授姚佰承、李博聞和饒?jiān)平瓰檎撐墓餐ㄓ嵶髡撸畔⑴c通信工程學(xué)院教授孔令講為論文共同作者。
相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-024-49438-z