近日，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)潘建偉院士團隊實現(xiàn)超過200公里的遠(yuǎn)距離單光子三維成像，首次將成像距離從十公里突破到百公里量級，為遠(yuǎn)距離目標(biāo)識別、對地觀測等領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新道路。該成果日期在國際學(xué)術(shù)期刊《光學(xué)》發(fā)表。
如何“看得更遠(yuǎn)、看得更清”是人類對視覺感知的不懈追求。近年來發(fā)展的激光雷達(dá)成像技術(shù)能夠?qū)δ繕?biāo)場景進行高精度三維成像。單光子成像雷達(dá)作為一種具有單光子級探測靈敏度和皮秒級時間分辨率的新興激光雷達(dá)成像技術(shù)，是實現(xiàn)遠(yuǎn)距離光學(xué)成像的理想方案。然而，如何實現(xiàn)遠(yuǎn)距離單光子成像雷達(dá)，是該領(lǐng)域的研究熱點。
科研團隊經(jīng)過長期攻關(guān)，發(fā)展了單像素單光子成像算法等核心技術(shù)，2019年在城市環(huán)境中實現(xiàn)了距離達(dá)45公里的單光子三維成像，突破了由英國哈利瓦特大學(xué)保持的最遠(yuǎn)距離紀(jì)錄（10公里）。在此基礎(chǔ)上，研究團隊通過進一步技術(shù)突破，將成像距離拓展到201.5公里，成像靈敏度達(dá)到平均每個像素0.4個信號光子。為了實現(xiàn)百公里單光子成像，研究團隊搭建了全新的單光子雷達(dá)系統(tǒng)，并發(fā)展了針對遠(yuǎn)距離成像的多項新技術(shù)?；诖藛喂庾永走_(dá)系統(tǒng)，研究人員在新疆的高山上對百公里外的多個目標(biāo)進行三維成像，并測試了單光子計算成像算法；結(jié)果顯示該系統(tǒng)可以在200公里范圍內(nèi)進行精確的三維成像，成像靈敏度達(dá)到單像素單光子。
據(jù)介紹，該研究工作對于面向低功耗、高分辨率等實用化需求的遠(yuǎn)距離激光雷達(dá)研究具有重要應(yīng)用價值。（總臺央視記者 帥俊全）
