近日，我國科學家成功研發(fā)出一種全新的“雙模態(tài)”激光雷達系統，為自動駕駛汽車、機器人、無人機等設備的三維感知能力帶來了進一步提升。這項成果由華中科技大學智能微系統團隊聯合清華大學、北京信息科技大學共同完成，并發(fā)表于國際頂級光學期刊《光：科學與應用》。
　　
　　激光雷達作為各種新型智能無人設備的“眼睛”，其性能至關重要。傳統的激光雷達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，長期以來是研究難點。為了克服這一難題，華中科技大學等團隊提出了“雙模態(tài)”激光雷達方案。
　　
　　該方案的核心在于一種名為“混合級聯平動超表面”的器件，由兩層經過特殊設計的納米鏡片組成。通過改變入射激光的偏振態(tài)，系統可以在高精度掃描模式和閃光模式之間自由切換。在掃描模式下，系統能夠精確捕捉遠處目標的細節(jié)；在閃光模式下，則能一次性均勻照亮整個視野，瞬間完成三維成像。
　　
　　這種硬件方案使得該系統能夠根據實際需求自動切換工作模式。它可以先用閃光模式快速獲取環(huán)境信息，然后自動判斷哪些區(qū)域需要精細掃描，并切換到掃描模式進行重點探測。兩層超表面的微小相對平移可由基于各種致動原理的微型執(zhí)行器件來完成，使得整個光束調控器件輕巧靈活，易于集成。目前，研究團隊已經成功構建了基于此器件的“雙模態(tài)”激光雷達系統原型。
　　
　　據介紹，這項技術的意義在于，它成功融合了傳統掃描式和閃光式激光雷達的優(yōu)勢。未來，這種“雙模態(tài)”激光雷達有望在自動駕駛汽車、智能機器人、無人機等領域發(fā)揮重要作用，讓機器“看”世界的能力進一步提升。