【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，在德國(guó)法蘭克福舉辦的2024年度 ECOC(歐洲光通信會(huì)議)上，上海交通大學(xué)電子信息與電氣工程學(xué)院電子工程系陳建平教授團(tuán)隊(duì)關(guān)于高速調(diào)頻激光器泵浦電光梳的大規(guī)模并行測(cè)距的成果被錄用為PDP論文(post-deadline paper)，并作現(xiàn)場(chǎng)口頭報(bào)告，這是本年度光電子芯片方面國(guó)內(nèi)唯一錄用的PDP論文。
該團(tuán)隊(duì)在激光雷達(dá)方面的相關(guān)研究工作在國(guó)際上備受關(guān)注，已連續(xù)三年被ECOC、OFC和CLEO三大光學(xué)頂級(jí)會(huì)議錄用為PDP或最佳學(xué)生論文。
研究背景
激光雷達(dá)(LiDAR)是一種高精度空間感知技術(shù)，它憑借測(cè)量距離遠(yuǎn)、探測(cè)精度高、波束指向性好以及適合暗光環(huán)境等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用在多種領(lǐng)域。調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)作為一種測(cè)距探測(cè)方法，其探測(cè)精度高、環(huán)境抗干擾能力強(qiáng)并且能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)位置與速度信息的獲取，是激光雷達(dá)的重要發(fā)展方向。但是受限于較低的出點(diǎn)率，F(xiàn)MCW難以滿(mǎn)足一些高速探測(cè)感知場(chǎng)景。
創(chuàng)新成果
此項(xiàng)工作將超快調(diào)頻激光器和電光頻梳結(jié)合，提出了超快出點(diǎn)率的并行激光雷達(dá)探測(cè)方案。超快調(diào)頻激光器基于氮化硅-鈮酸鋰混合材料平臺(tái)，能夠同時(shí)利用氮化硅低損耗和鈮酸鋰高調(diào)制帶寬的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)高性能的超快調(diào)頻連續(xù)波源，達(dá)到了55nm的調(diào)諧范圍、70dB的邊模抑制比、188Hz的本征線寬和6kHz的積分線寬。該激光器最高可以達(dá)到10MHz的掃頻速度，并且在這個(gè)速度下實(shí)現(xiàn)了0.63%的相對(duì)非線性度，1.75GHz掃頻帶寬和2.7cm(1.92m距離)的空間測(cè)距精度，達(dá)成的35PHz/s的啁啾速率為目前世界上的最高水平。同時(shí)該激光器用于泵浦電光頻梳的產(chǎn)生，通過(guò)線性掃頻泵浦激光器，每個(gè)梳齒表現(xiàn)出基本一致的掃頻特性并且發(fā)射到不同空間方向上實(shí)現(xiàn)并行測(cè)距。實(shí)驗(yàn)總共利用了23個(gè)電光梳齒實(shí)現(xiàn)了23通道探測(cè)和點(diǎn)云圖像生成，點(diǎn)云率高達(dá)230MHz，比以往的工作快了1到2個(gè)數(shù)量級(jí)。
超快調(diào)頻激光器結(jié)構(gòu)、并行測(cè)距系統(tǒng)與點(diǎn)云成像圖
該研究工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金(62090052)支持。
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