中新社武汉9月14日电（记者 马芙蓉 高翔 马波）记者从华中科技大学获悉，该校联合清华大学、北京信息科技大学研发的全球首款“双模态”激光雷达系统近日取得突破性进展，相关成果发表于国际权威光学期刊《光：科学与应用》（Light：Science & Applications），标志着我国在三维感测技术领域迈入国际领先行列。
传统技术瓶颈：速度与精度难以兼得
作为自动驾驶汽车、服务机器人、测绘无人机等智能设备的核心传感器，激光雷达的性能直接决定其三维空间感知能力。目前主流技术分为扫描式与闪光式两种：前者通过逐点扫描实现毫米级精度，但成像速度慢；后者采用全局照明实现快速成像，却存在分辨率不足的问题。如何同时满足高精度与高速度的需求，成为全球科研团队攻坚的焦点。
双模态突破：混合级联超表面技术登场
针对这一难题，华中科技大学团队创新提出“双模态”激光雷达解决方案。其核心在于自主研发的“混合级联平动超表面”器件——该器件由两层精密设计的纳米级镜片组成，通过调控入射激光的偏振状态，可在高精度扫描模式与快速闪光模式间智能切换。
“在扫描模式下，系统能清晰捕捉500米外目标的细节特征；切换至闪光模式后，可在0.1秒内完成整个视野的三维重建。”论文第一作者、华中科技大学助理研究员张凌云介绍，这种动态切换能力使设备既能精准识别远距离障碍物，又能快速感知周边环境变化。
应用前景：重塑智能设备感知范式
目前，研究团队已成功构建基于该技术的激光雷达原型系统。相较于传统设备，新系统体积缩小40%，功耗降低30%，同时将三维成像速度提升至每秒30帧。测试数据显示，其在复杂光照环境下的测距误差小于2厘米，角度分辨率达0.01度。
“这项技术将显著提升自动驾驶汽车在高速场景下的决策能力，也为服务机器人室内外无缝导航提供了可能。”张凌云指出，随着5G通信与边缘计算的发展，双模态激光雷达有望成为下一代智能微光机电系统的核心组件，推动无人机避障、AR/VR空间建模等领域的革新。
据悉，该成果已引起特斯拉、大疆等企业的关注，相关专利技术正在进行产业化转化。业内专家认为，这项中国原创技术或将重新定义全球激光雷达市场的竞争格局。（完）
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