據北京大學電子學院 3 月 14 日消息，北京大學電子學院王興軍教授課題組-常林研究員課題組在兩年攻關的基礎上，研制出一種全新的硅基片上多通道混沌光源，提出了一種基于混沌光梳的并行激光雷達架構，攻克了激光雷達抗干擾和高精度并行探測這兩個世界性難題，保證高性能高安全的同時，極大降低未來激光雷達系統體積、復雜度、功耗和成本。
據介紹，隨著高級別自動駕駛的日益普及，確保行駛舒適安全的激光雷達作為其核心器件，受到越來越多的重視。高性能、小體積、低成本、低功耗、高安全的激光雷達是未來廠商競相追逐的方向。
研究團隊通過集成微腔光梳的調制不穩定狀態產生天然的多通道隨機調制信號，其信號混沌帶寬可超過 7GHz，且光梳的調制不穩定態在 18GHz 的失諧范圍內展現出了良好的魯棒性，能夠應對外部泵浦光源的頻率抖動。同時，材料的高非線性系數使產生的調制不穩定光梳的閾值功率相比其他材料平臺低 1—2 個數量級，能夠與片上 DFB 激光器共集成。
在此基礎上，研究團隊搭建了并行激光雷達演示系統并對實物目標進行了高精度三維成像，驗證了 10 通道規模的單像素成像，證明了各通道間良好的正交隔離性。此外，研究團隊還對接收信號在不同信號干擾混疊下的抗噪功率抑制比進行了測試，實測可得在 3dB 閾值判據和 12.5μm 積分時間下，單路信號的功率動態范圍接近 60dB，對調頻連續波信號的抗噪功率抑制比接近 30dB，對自身隨機調制信號的抗噪功率抑制比可達 22dB，展現出了良好的有源抗干擾能力。上述結果有望推動下一代高性能抗干擾激光雷達的變革。
該團隊的研究成果 “Breaking the temporal and frequency congestion of LiDAR by parallel chaos” 發表在 2023 年 3 月 13 日的《自然-光子學》（Nature Photonics）雜志。
該論文的共同第一作者為北大電子學院博雅博士后陳睿軒、舒浩文研究員、博士研究生沈碧濤和常林研究員。王興軍、美國加州大學圣塔巴巴拉 John E. Bowers 教授和常林為論文的通訊作者。主要合作者還包括加州大學圣塔巴巴拉分校謝衛強博士（現為上海交通大學副教授），北大電子學院博士后廖文超、博士研究生陶子涵。該工作由北京大學電子學院區域光纖通信網與新型光通信系統國家重點實驗室作為第一單位完成。
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本文源自：IT之家
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