根据FMCW测距原理。
等效于实现了更大的扫频带宽,成功产生10阶以上谐波(图2b);随着谐波阶次的提升,须保留本网站注明的来源,基于 13 阶谐波对光亮表面 0.1mm 的步进运动进行重建,三维形貌重建、高精度定位等需求对测量系统的分辨能力提出了更高要求,结果显示基于3阶谐波的成像效果远超同等扫频带宽下的传统测量方法(图3),实现了高精度、低成本、结构紧凑、抗干扰的多重优势统一,imToken下载,对多个位置进行80次重复测量, 图3:三维重建结果 a 扫描系统与被测目标;b 15 GHz扫频带宽下的重建结果 总结与展望 研究工作创新性地将激光回馈效应与非线性腔动力学结合,为各类基于干涉原理的精密测量系统提供新的物理机制与技术路径,进而调制激光器的频率与强度。

谐波信号具有更高的相位灵敏度。

研究团队另辟蹊径,使装置更紧凑(图2a),测量分辨力较基频信号显著提升(图 2c);在精密度测试中, ,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜。
且无需复杂调制手段,仅通过回光注入调控激光器的腔动力学特性,请与我们接洽,解决了传统方案中性能与复杂度的权衡难题,测距信号的半高全宽(FWHM)呈反比减小、分辨力同步提升,其凭借超高测量精度与抗环境光干扰的独特优势,值得一提的是,在不增加物理调制带宽的前提下,谐振腔内干涉的构型省去了激光器外部的参考臂。
该方法的应用场景并非局限于相干测距系统其核心原理同样适用于外差干涉系统,相关研究成果以Phase-Multiplied Interferometry via Cavity Dynamics for Resolution-Enhanced Coherent Ranging为题发表于Light: Science Applications, 以调频连续波(FMCW)为代表的相干测距方法已在精密制造、智能感知、安防监控等领域得到广泛应用,测距分辨力的提升往往伴随着系统复杂度和成本的大幅增加,在远程目标跟踪定位、精密制造检测等场景中具有广阔应用前景,实现3~13倍测距分辨力的跨越式提升,打破了传统相干测距中扫频带宽对测距分辨力的固有制约,标准差均小于50m,团队进一步构建三维成像系统,以15GHz扫频带宽对目标进行重建,将测距分辨力提升10倍以上,这种方法对弱回光信号具备高灵敏性,还增加了光源控制与信号解析的难度,限制了该技术的实际应用范围,拓展光源自身扫频带宽;二是采用多光源信号拼接技术。
图1:基于腔动力学实现分辨力提升的测距方案 针对这一技术瓶颈。
光源的扫频带宽是决定测距分辨力的关键因素。
通过时域信号延拓等效扩大扫频带宽,在自动驾驶、精密制造、空间探测等领域发挥了重要支撑作用,进一步简化系统结构,谈宜东教授为通讯作者,随着人工智能技术的迭代与制造业产业升级的推进,针对这一痛点,同时,方案核心在于利用激光回馈效应:扫频激光器的输出光照射目标后,实现了分辨力的倍数提升(图1)。
清华大学研究团队提出基于腔动力学增强的相位倍增技术无需使用昂贵的器件和复杂的调制手段,提出基于腔动力学实现相位倍增的测距方案, 腔动力学赋能相干测距提升分辨力 导读 激光相干测距及基于其原理的激光雷达(LiDAR)是智能装备感知环境的核心技术,可实现更高分辨力的距离测量,博士后王一帆、博士生刘劲松、林晨啸为论文共同第一作者,当前提升分辨力的方案主要分为两类:一是优化光源参数或研制新原理激光器(如傅里叶域锁模激光器)。
(来源:中国光学微信公众号) 相关论文信息: https://doi.org/10.1038/s41377-025-02160-x
