我国科研人员发明新型“双模态”激光雷达，三维感测“眼睛”升级

景点排名 2025年09月18日 01:36 0 admin

近日，我国科学家成功研发出一种全新的“双模态”激光雷达系统，为自动驾驶汽车、机器人、无人机等设备的三维感知能力带来了进一步提升。这项成果由华中科技大学智能微系统团队联合清华大学、北京信息科技大学共同完成，并发表于国际顶级光学期刊《Light: Science & Applications》。

激光雷达，作为智能无人设备感知外界环境的 “眼睛”，其性能至关重要。长期以来，传统激光雷达主要分为扫描式和闪光式两大类，但二者始终存在 “短板”：扫描式激光雷达虽能实现高精度探测，却因扫描过程耗时较长，导致探测速度受限；闪光式激光雷达虽可快速完成探测，却在精度上存在明显不足。如何兼顾二者优势，让激光雷达既具备高精度，又拥有高速度，成为全球科研人员长期攻关的难点。

此次我国科研团队研发的 “双模态” 激光雷达系统，恰恰攻克了这一技术难题。该系统的核心在于一种名为 “混合级联平动超表面” 的器件。这款器件由两层经过特殊设计的纳米镜片构成，通过改变入射激光的偏振态，系统便能在高精度扫描模式和高速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

图1 通过切换入射光的偏振态来切换感知模式

在实际应用场景中，这套 “双模态” 系统展现出极强的灵活性与实用性。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。

图2 实现更灵活的三维感知策略

该系统的 “轻量化” 设计为其广泛应用奠定了坚实基础。两层超表面的微小相对平移，可通过基于多种致动原理的微型执行器件实现，这使得整个光束调控器件轻巧灵活，易集成到各类智能无人设备中。目前，研究团队已成功构建出基于该器件的 “双模态” 激光雷达系统原型，为后续产业化应用迈出了关键一步。

图3 迈向更轻巧的激光雷达系统

业内专家表示，这款 “双模态” 激光雷达系统的研发成功，具有里程碑式的意义。它首次实现了传统扫描式与闪光式激光雷达优势的完美融合，既保证了高精度、远距离探测能力，又提升了探测效率，解决了长期困扰行业的技术痛点。未来，随着这项技术的不断完善与推广，更高效、更灵活、更小巧的 “双模态” 激光雷达将在自动驾驶、智能机器人、无人机巡检等领域发挥重要作用，让机器 “看” 世界的能力实现跨越式提升，为我国智能装备产业的高质量发展注入强劲动力。

（中国日报湖北记者站周荔华｜韩宇高翔马波）