激光三维成像雷达的低功耗和小型化之路

中科院上海光机所陈卫标研究员课题组开展了基于高速伪随机码调制和单光子计数的激光三维成像雷达技术的研究。这一技术兼顾了低峰值功率和高成像速度两方面，因而可以在不损失成像速度的情况下完成系统的低功耗化和小型化。 

自激光问世以来，激光雷达技术迅速发展，三维成像激光雷达技术更是成为发展的主流。传统的基于直接探测模式的三维成像雷达主要有两种工作方式：

一是采用高峰值功率的单脉冲激光进行飞行时间测距，这种方法需要能产生高峰值功率、窄脉宽脉冲激光的激光器，但是激光器研制成本高，难度大，且无法小型化。

二是采用时间相关单光子计数的方法，这种方法虽然可以在低峰值功率下工作，但需要较长的凝视时间来建立光子随时间的分布函数，因而严重影响成像速度。

图1.课题组部分成员合影

为克服上述方法存在的问题，中国科学院上海光学精密机械研究所的陈卫标研究员课题组开展了基于高速伪随机码调制和单光子计数的激光三维成像雷达技术的研究，并完成了室外环境下的验证实验。相关研究成果发表在Chinese Optics Letters 2016年第11期上（Y. F. Zhang, et al., Three-dimensional imaging lidarsystem based on high speed pseudorandom modulation and photon counting）。