2024年，长期限制激光雷达的“平衡困境”，被电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信团队攻克。该团队首创的新方法提高了现有激光雷达的感知效率，对我国国防安全、高精密制造和航空航天等领域意义重大。

打破“不可能三角”

激光雷达，即利用激光来实现精确测距和感知，被誉为“机器的眼睛”，被广泛应用于汽车、通信、遥感和工业领域，例如：为车辆的驾驶辅助系统感知周围环境；作为景深感知器判断手机机主的面部图像来自真人面部还是照片（提高安全度）；从太空遥感地面，迅速统计出农作物、树木等的信息，或是对地形进行快速精确的建模……

然而，无论是研究领域还是实际应用中，测量速度、精度和距离，激光雷达的这三个关键指标，被誉为光纤雷达的“不可能三角”，三者始终无法同时满足。

谭腾，电子科技大学信息与通信工程学院师资博士后，电子科技大学广东电子信息工程研究院新型通信网络研究中心副研究员，主要从事微腔光频梳特性与器件研究，共发表学术论文 30余篇，作为核心成员参与科技部重点研发课题、自然基金项目、国家实验室重点项目……

传统技术在提高激光雷达测量精度的同时，会造成测量速度下降（因为需要多次测量），这大大限制了激光雷达的应用。谭腾所在团队利用一种新机制——色散傅里叶变换增强型双梳测距，打破了这个局面。

谭腾用游标卡尺比喻这个机制。游标卡尺能把极小尺度的被测物体长度转化为容易识别的刻度数据，从而实现高精度的测量。在激光雷达上，团队利用了光信号的高灵敏度，提高了灵敏度较低的电信号，从而打破了测量速度、测量精度和测量距离不能同时满足的“不可能三角”，该方案将传统技术中直接测量时间差的固有方法革新为基于时间夫琅禾费衍射的频域测量，对微弱时间扰动实现了瞬时的“细节放大化”。

激光雷达

LiDAR（Light Detection and Ranging）是“光探测和测距”的缩写，中文称激光雷达。它是一种遥感技术，利用激光束实时测量环境中的精确距离和移动。

在以前，为了提升激光雷达某一方面的性能，我们不得不牺牲其他方面。例如，如果要追求极高的测距精度（如微米级或纳米级），单次扫描是不够的，需要重复多次扫描，取平均值。

在测距中，有一个术语叫帧率，即每秒获取物体距离信息的次数。我们的技术单帧帧率极高，可达两千万次。传统激光雷达通常需要多帧才能得到高精度，但我们的技术在单帧下就能实现高精度测量。

我们的研究成果打破了测量精度、测量距离和测量速度不可兼顾的瓶颈，无须单独考虑某一方面性能，其他方面也可以大幅提升。

——谭腾

光纤传感，事关国家命脉

除了激光雷达，谭腾团队也关注光纤传感（两者都属于光传感）。电子科技大学在光纤传感方面，主要关注于一些特定领域的问题，如军事、航空航天、深海探测等。