光明日報北京3月15日電（記者晉浩天）北京大學(xué)電子學(xué)院王興軍教授課題組-常林研究員課題組在兩年攻關(guān)的基礎上，研制出一種全新的硅基片上多通道混沌光源，提出了一種基于混沌光梳的并行激光雷達架構，攻克了激光雷達抗干擾和高精度并行探測這兩個(gè)世界性難題，保證高性能高安全的同時(shí)，極大降低未來(lái)激光雷達系統體積、復雜度、功耗和成本。團隊的研究成果《突破時(shí)間-頻率擁塞的并行混沌激光雷達》于日前發(fā)表在《自然-光子學(xué)》雜志。

　　隨著(zhù)高級別自動(dòng)駕駛的日益普及，確保行駛舒適安全的激光雷達作為其核心器件，受到越來(lái)越多的重視。高性能、小體積、低成本、低功耗、高安全的激光雷達是未來(lái)廠(chǎng)商競相追逐的方向。研究團隊通過(guò)集成微腔光梳的調制不穩定狀態(tài)產(chǎn)生天然的多通道隨機調制信號，使其信號混沌帶寬可超過(guò)7GHz，且光梳的調制不穩定態(tài)在18GHz的失諧范圍內展現出良好的魯棒性，能夠應對外部泵浦光源的頻率抖動(dòng)。同時(shí)，材料的高非線(xiàn)性系數使產(chǎn)生的調制不穩定光梳的閾值功率相比其他材料平臺低1~2個(gè)數量級，能夠與片上分布式反饋激光器共集成。

　　在此基礎上，研究團隊還搭建了并行激光雷達演示系統并對實(shí)物目標進(jìn)行了高精度三維成像，驗證了10通道規模的單像素成像，證明了各通道間良好的正交隔離性。此外，研究團隊還對接收信號在不同信號干擾混疊下的抗噪功率抑制比進(jìn)行了測試，實(shí)測可得在3dB閾值判據和12.5微秒積分時(shí)間下，單路信號的功率動(dòng)態(tài)范圍接近60dB，對調頻連續波信號的抗噪功率抑制比接近30dB，對自身隨機調制信號的抗噪功率抑制比可達22dB，展現出了良好的有源抗干擾能力。上述結果有望推動(dòng)下一代高性能抗干擾激光雷達的變革。

　　記者了解到，最近幾年，研究團隊在集成光電子學(xué)方面也取得了多項重要進(jìn)展，包括實(shí)現了Tb/s硅基片上大容量光通信和跨C-V波段高精度微波光子信號處理、鈮酸鋰集成光子芯片、1.04TOPS/mm2高算力密度片上光計算、30nm極小粒徑病毒檢測、36μW最低功率閾值光學(xué)頻率梳光源等多個(gè)國際領(lǐng)先成果。