新型同調光達突破3D感測極限：同步量測深度、速度與偏振特性
多倫多大學、Vector Institute、Ciena及POSTECH研究人員共同開發出新型偏振全波場同調光達系統，可在單次量測中同時獲取深度、速度與偏振特性三種資訊，大幅提升3D感測的資料豐富度，為無人機、自動駕駛等應用帶來更精準的環境感知能力。
文章重點
- 多倫多大學、Vector Institute、Ciena與POSTECH四方合作，開發出偏振全波場同調光達系統，研究成果發表於Optica期刊。
- 新系統可在單次量測中同時擷取深度、速度與偏振特性三項資訊，突破傳統光達僅能測距的限制。
- 偏振量測能辨識玻璃、金屬、水面等特殊材質的表面屬性，解決傳統光達在高反射環境下感測失準的問題。
- 此技術對無人機導航、自動駕駛、工業檢測與環境監測等應用具有直接提升效益。
- 該研究目前仍處於學術階段，商業化量產時程尚未確定，但技術路徑已引起產業界廣泛關注。
由多倫多大學（University of Toronto）、Vector Institute、光通訊公司 Ciena，以及韓國浦項科技大學（POSTECH）研究人員合作開發的新型光達（Lidar）系統，正為3D感測技術帶來一項實質性突破——每次量測能獲取更豐富的資訊。
研究概述
此系統已發表於學術期刊 Optica，論文標題為「Polarimetric Full-Wavefield Coherent Lidar（偏振全波場同調光達）」。有別於傳統光達系統僅能擷取距離資訊，這套新系統能在單次掃描中同時量測以下三項參數：
- 深度（Depth）：目標物的三維空間距離
- 速度（Velocity）：目標物的移動速率與方向
- 偏振特性（Polarization）：光波與物體表面交互後的偏振狀態變化
技術意義
偏振資訊的加入是此研究最關鍵的突破所在。傳統光達系統在面對玻璃、水面、金屬等高反射或半透明材質時，往往出現量測誤差或資料缺失。透過分析偏振特性，新系統能進一步辨識材質類型，區分不同表面的物理屬性，讓感測結果更具語意價值。
「同調（Coherent）」技術的應用也是此系統的核心優勢。同調光達透過分析光波的相位變化來提取資訊，相較於傳統飛行時間（Time-of-Flight）光達，在雜訊抑制與速度量測方面具有先天優勢。
應用潛力
此技術的發展對多項領域具有重要意涵：
- 無人機導航：更精準識別地面材質與障礙物特性，提升低空飛行安全性
- 自動駕駛：改善在雨天、濕滑路面或玻璃帷幕建築環境下的感測可靠度
- 工業檢測：對製造業零組件的表面品質進行非接觸式光學分析
- 環境監測：更準確區分植被、水體與人工結構物
研究背景
此項研究由多倫多大學主導，結合了 Vector Institute 在 AI 領域的專業、Ciena 在光學通訊技術的產業經驗，以及 POSTECH 的光電研究實力，展現出跨學術與產業的協作模式。
目前該研究仍處於學術發表階段，距離商業化量產尚需一段時間，但其所揭示的技術路徑已引起業界廣泛關注，預計將推動下一世代感測晶片與模組的研發方向。
資料來源：Optica 期刊論文「Polarimetric Full-Wavefield Coherent Lidar」
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·
