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科研进展

光信息技术创新中心在3D成像激光雷达研究方面取得新进展

添加时间:2020-12-15 10:34:41  浏览次数:

近日,我院光信息技术创新中心在3D成像激光雷达研究方面取得新进展,相关工作“Scan-less 3D optical sensing/Lidar scheme enabled by wavelength division demultiplexing and position-to-angle conversion of a lens”以河北大学为第一单位发表在Optics Express(2020,28(24):35884)上。姚晓天教授为该论文的第一作者,姚晓天教授与郝鹏副研究员为共同通讯作者,硕士刘雪生参与了部分工作。

        无扫描激光三维成像雷达具有探测视场大、成像速度快、动态目标无失真、可靠性高等优点,在高速运动平台或高动态目标三维成像等一些无法进行扫描成像的特殊场景,如自动驾驶和无人机等领域具有良好的应用前景。在本工作中,姚晓天教授等人提出了一种无扫描三维成像激光雷达技术方案,基于波分复(WDM)和光学透镜的位置-角度转换原理实现了无扫描三维雷达成像。他们利用光纤阵列的波分复用全固态激光雷达对距离5m内的空间分布的四个探测目标进行了三维无扫描成像实验验证,基于该技术提出并验证了一种提高雷达垂直角分辨率/水平角分辨率的方法,通过光纤阵列出射端在光学透镜焦平面的微步进位移,实现光纤阵列的纤芯间距的细分,进一步提高激光雷达的角分辨率, 20步细分,角度分辨率可达 0.0358°。该技术与MEMS微镜技术的激光雷达相比,具有无机械扫描、全固态的优点;与激光相控阵雷达技术相比,具有更好的光束质量和更大的光束尺寸。作者对该技术的硅光集成实现方案的可行性也进行了详细论证,表明其具有良好的芯片化和产业化应用前景。

       该工作得到了河北省重点研发计划、河北省自然基金面上项目以及河北大学高层次人才引进项目的资助。

相关链接:https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-28-24-35884&id=442582

 

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