3D连贯单射激光成像超出连贯长度

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 遥感技术 遥感技术
• 机器人技术和自主系统

背景情况:

• 激光雷达 (光探测和距离) 对于遥感和自动驾驶汽车中的3D成像至关重要.
• 连贯激光雷达提供精度,但受到激光光谱线宽的限制,限制了检测范围.
• 现有技术需要高连贯性的激光源,这对远距离应用构成了挑战.

研究的目的:

• 开发一种远距离3D激光雷达成像技术,可以消除连贯度长度的限制.
• 消除了在激光雷达系统中需要高连贯性激光源的需求.
• 为了实现精确的3D点云生成无人系统在扩展范围.

主要方法:

• 通过调制连续波 (CW) 激光器与多个射频 (RF) 音调来产生光学侧带.
• 使用RF侧带之间的相对相位变化,这些相位变化独立于激光相位噪声,用于距离的确定.
• 实现专有后处理和三角化算法,以准确地定位目标.

主要成果:

• 通过使用多色连贯激光雷达技术,证明了精确的3D成像和点云生成.
• 在低于10皮卡瓦特 (pW) 的光功率接收级别实现了准确的距离测量.
• 扩大了有效检测范围,大约超过使用的CW激光的连贯长度的12倍.

结论:

• 拟议的多色连贯的Lidar方法有效地消除了连贯长度的限制.
• 这种技术可以实现精确的远距离3D激光雷达成像,这对于诸如航天器和空中遥感等应用至关重要.
• 这些发现为在苛刻的环境中开发更强大,更多用途的Lidar系统铺平了道路.