Connaissances professionnelles

Rétrospective et analyse des tendances du développement du laser Lidar

2021-03-23
Depuis l'invention du laser dans les années 1960, le lidar s'est développé à grande échelle. Le laser est devenu un véritable moteur, rendant le lidar bon marché et fiable, le rendant plus compétitif que les autres technologies de capteurs. Les radars laser commencent à travailler dans le domaine visible (laser rubis), puis dans le domaine proche infrarouge (laser Nd : YAG), et enfin dans le domaine infrarouge (laser CO2). À l'heure actuelle, de nombreux lidars fonctionnent dans le proche infrarouge (1,5 um) qui est inoffensif pour les yeux humains. Basées sur le principe du lidar, de nombreuses nouvelles technologies, telles que l'OCT et l'holographie numérique, font l'objet de plus en plus d'attention.
L'application du lidar dans l'arpentage et la cartographie comprend principalement la télémétrie, le positionnement et le dessin de la terre et des objets étrangers ; le lidar cohérent a des applications importantes dans les applications environnementales, telles que la détection du vent et le développement du lidar à ouverture synthétique ; l'imagerie fermée est principalement utilisée dans les aspects militaires, médicaux et de sécurité ; et le lidar a été appliqué dans la recherche vasculaire et la correction de la vision oculaire. Le lidar fantôme a été appliqué en théorie et en simulation sous la forme d'une nouvelle technologie. En tant que technologie importante, le lidar est utilisé par le pilote automatique et les drones. Il est également utilisé par la police pour mesurer la vitesse, ainsi que par des jeux tels que le jeu Kinect Sense de Microsoft.
Tout au long de l'histoire du développement du lidar en Europe, aux États-Unis, dans l'ex-Union soviétique, au Japon et en Chine, le lidar a traversé de nombreuses étapes de développement. Depuis la première télémétrie laser, le lidar a été largement utilisé dans la télémétrie militaire et le guidage d'armes, en particulier dans le positionnement laser (radar bistatique). Des recherches plus approfondies ont conduit au développement d'un système d'imagerie laser basé sur la surveillance de déclenchement bidimensionnel et la technologie d'imagerie tridimensionnelle dans le processus d'équipement. Le développement du système d'imagerie comprend principalement : une gamme plus large et une résolution inter-gamme, un réseau sensible à un seul photon, une émission laser multifréquence ou à large spectre avec de multiples fonctions, une meilleure capacité de pénétration, la traversée de plantes, la traversée de milieux denses pour la reconnaissance de cible et d'autres applications .
Dans les applications civiles et militaro-civiles, la technologie du lidar environnemental a mûri dans le domaine de la recherche en télédétection atmosphérique et océanique, tandis que dans de nombreux pays, le lidar de cartographie tridimensionnelle est entré dans l'état opérationnel. Avec l'efficacité croissante du laser, et plus compact et moins cher, il offre des applications potentielles pour les automobiles et les drones. L'application du véhicule à pilote automatique est probablement l'application commerciale du lidar la plus largement utilisée, ce qui réduit considérablement la taille, le poids et le coût du lidar.
La technologie Lidar a de nombreuses applications en médecine, dont la tomographie optique à faible cohérence. Cette technologie est issue de la large application du réflecteur laser en ophtalmologie pour étudier la reconstruction tridimensionnelle de la structure de l'œil. Il réalise l'endoscopie tridimensionnelle des vaisseaux sanguins et s'étend au vélocimètre tridimensionnel Doppler. Un autre exemple important est l'imagerie réfractive du dioptre de l'œil humain. Recherche.
Dans la recherche du système lidar, de nombreuses nouvelles technologies et méthodes ont vu le jour, notamment l'ouverture poreuse et synthétique, le fonctionnement bidirectionnel, le laser à émission multi-longueurs d'onde ou à large bande, le comptage de photons et la technologie quantique avancée, les systèmes combinés passifs et actifs, les micro-ondes et lidar combinés, etc. Dans le même temps, on s'attend à ce que le lidar cohérent soit utilisé pour augmenter la méthode d'obtention de données plein champ. En termes de composants, des sources laser multifonctionnelles efficaces, des scanners laser à semi-conducteurs compacts, un contrôle et une mise en forme non mécaniques du faisceau, des réseaux de plans focaux sensibles et plus grands, un matériel et des algorithmes efficaces pour le traitement des informations lidar et un débit de données élevé sont utilisés pour atteindre détection directe et cohérente.
En comparant les réalisations de la technologie lidar au cours des 50 dernières années dans divers pays, les résultats montrent que la technologie lidar et les applications connexes ont encore une large perspective d'application.
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