摘要：近日，华中科技大学智能微系统团队与清华大学、北京信息科技大学，研发出一种全新的“双模态”激光雷达系统，提升了自动驾驶汽车、机器人、无人机等设备的三维感知能力。相关成果发表于国际顶级光学期刊Light: Science & Applications，华中科技大学

近日，华中科技大学智能微系统团队与清华大学、北京信息科技大学，研发出一种全新的“双模态”激光雷达系统，提升了自动驾驶汽车、机器人、无人机等设备的三维感知能力。相关成果发表于国际顶级光学期刊Light: Science & Applications，华中科技大学机械科学与工程学院助理研究员张凌云和清华大学精密仪器系博士研究生张驰为共同第一作者。

作为各种新型智能无人设备的“眼睛”， 激光雷达的性能至关重要。传统的激光雷达主要分为扫描式和闪光式两种，前者精度高但速度慢，后者速度快但精度有限，如何兼顾二者优势，长期以来是研究难点。为了克服这一难题，研究团队提出了“双模态”激光雷达方案。

团队介绍，该方案的核心在于一种名为“混合级联平动超表面”的器件，由两层经过特殊设计的纳米镜片组成。通过改变入射激光的偏振态，系统可以在高精度扫描模式和闪光模式之间自由切换。在扫描模式下，系统能够精确捕捉远处目标的细节；而在闪光模式下，则能一次性均匀照亮整个视野，瞬间完成三维成像。

在“双模态”激光雷达方案中，科研人员通过切换入射光的偏振态来切换感知模式

这种硬件方案使得该系统能够根据实际需求自动切换工作模式。它可以先用闪光模式快速获取环境信息，然后自动判断哪些区域需要精细扫描，并切换到扫描模式进行重点探测。它成功融合了传统扫描式和闪光式激光雷达的优势，既保证高精度和远距离探测能力，又有效提升了探测效率。

未来，这种更高效、更灵活、更小巧的“双模态”激光雷达有望在自动驾驶汽车、智能机器人、无人机等领域发挥重要作用，让机器“看”世界的能力进一步提升。

这一突破性成果，不仅体现了团队的创新实力，更是华中科技大学机械工程学科建设的生动体现，彰显了学校在智能微系统等领域的深厚积累。华科大机械工程学科在首轮“双一流”建设获评成效显著，入选第二轮“双一流”建设及培优学科名单。

高水平科研平台是持续产出创新成果的重要保障。近年来，依托智能制造装备与技术全国重点实验室、国家数字化设计与制造创新中心、国家智能设计与数控技术创新中心以及制造装备数字化国家工程研究中心等多个国家级科研平台，机械科学与工程学院取得了“逼近分辨率极限的相干衍射计算成像”等一系列重要进展。

8月28日，Nature旗下光学顶级期刊Light: Science & Applications刊发机械科学与工程学院机械电子信息工程系刘世元教授、谷洪刚教授团队在相干衍射计算成像领域最新成果，并被选为期刊封面文章，题为“Pushing the resolution limit of coherent diffractive imaging（逼近相干衍射成像分辨率极限）”。

全新“双模态”激光雷达系统这项研究成果，充分展现了华中科技大学在前沿科技领域的创新活力与科研实力。随着智能时代的到来，学校机械科学与工程学院将继续发挥学科优势，在人工智能、先进制造等领域持续发力，为加快建设科技强国贡献更多华科智慧和力量。

素材来源：华中科技大学官网、官微，华中科技大学机械科学与工程学院官网、官微等

来源：华中科技大学本科招生